RU2015542C1

RU2015542C1 - Device for inspecting and reconfigurating duplicated computational system

Info

Publication number: RU2015542C1
Authority: RU
Inventors: Э.М. Мамедли; Р.Я. Самедов; Н.А. Соболев
Original assignee: Институт проблем управления РАН
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: computer technology. SUBSTANCE: device has current result registers 1 and 2, data inputs 3, 4, AND gates units 5, 6, 7, 16, intermediate result register 8, OR gates 9, 26, 17, clear unit 10, AND gates 12, 22, 23, 25, delay members 11, 13, sync input 14 of the device, two units 15, 20 of OR gates, comparison circuit 21, faults counter 24, pulse former 18, "start" input 19 of the device, outputs 27-30. EFFECT: improved reliability of operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании отказоустойчивых вычислительных систем реального времени. The invention relates to automation and computer engineering and can be used in the design of fault-tolerant real-time computing systems.

Известен контроллер дублированной системы, содержащий первый и второй регистры, информационные входы которых соединены с соответствующими информационными входами контроллера, компаратор. Этот контроллер осуществляет сравнение результатов вычислений в дублированной системе, при обнаружении рассогласования результатов вычислений формирует сигнал, который инициирует в обоих машинах диагностические программы, хранимые в них, затем на основании результатов диагностирования определяет и блокирует неисправную машину. A known controller of a duplicated system containing the first and second registers, the information inputs of which are connected to the corresponding information inputs of the controller, a comparator. This controller compares the results of calculations in a duplicated system, when it detects a mismatch in the results of the calculations, it generates a signal that initiates the diagnostic programs stored in them on both machines, then, based on the results of the diagnosis, it determines and blocks the faulty machine.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что в нем не определяется характер неисправности: сбой или отказ. Кроме того, в дублированных системах, использующих известное устройство, для устранения последствий неисправностей используется временная избыточность - диагностические программы, которые в отказоустойчивых управляющих вычислительных системах жесткого реального времени могут быть недопустимыми или неэффективными. A disadvantage of the known device is its limited functionality, due to the fact that it does not determine the nature of the malfunction: failure or failure. In addition, in duplicated systems using the known device, temporary redundancy is used to eliminate the consequences of malfunctions - diagnostic programs, which in hard-working control computer systems of hard real-time can be invalid or ineffective.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля и реконфигурации дублированной системы, содержащее первый и второй регистры текущего результата, регистр промежуточного результата, первый-четвертый блоки элементов И, первый и второй блоки элементов ИЛИ, счетчик неисправностей, схему сравнения и первый элемент задержки, вход которого соединен с синхровходом устройства и с синхровходом второго регистра текущего результата, группа входов данных которого и группа входов данных первого регистра текущего результата являются информационными входами устройства, служащими для подключения к выходам данных соответствующих дублированных вычислительных машин, причем группы выходов первого и второго регистров текущего результата соединены с группами входов одноименных блоков элементов И, подключенных входами к выходу первого элемента задержки, а группами выходов к первым группам входов одноименных блоков элементов ИЛИ, группы выходов которых соединены с одноименными группами информационных входов схемы сравнения, выход "равно" которой подключен к первым входам первого элемента ИЛИ и первого и второго элементов И, а выход "не равно" - к первому входу третьего элемента И, к счетному входу счетчика неисправностей, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, с первым входом четвертого и с вторым входом третьего элементов И, второй выход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, третий выход - с входами третьего и четвертого блоков элементов И и с вторым входом второго элемента И, а четвертый выход является первым выходом устройства, группа выходов первого регистра текущего результата подключена к группе входов третьего блока элементов И и к группе входов данных регистра промежуточного результата, группа выходов которого соединена с группой входов четвертого блока элементов И, вход сброса устройства подключен к входам сброса первого и второго регистров текущего результата и регистра промежуточного результата и к второму входу первого элемента ИЛИ, группа выходов третьего и четвертого блоков элементов И соединены с вторыми группами входов соответственно второго и первого блоков элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента И, а выходы первого-третьего элементов И являются соответственно вторым-четвертым выходами устройства. The closest in technical essence to the invention is a device for monitoring and reconfiguring a duplicated system, containing the first and second registers of the current result, the register of the intermediate result, the first and fourth blocks of AND elements, the first and second blocks of OR elements, a fault counter, a comparison circuit and the first element delays, the input of which is connected to the sync input of the device and to the sync input of the second register of the current result, the group of data inputs of which and the group of data inputs of the first register are current The resulting results are information inputs of the device, which are used to connect the corresponding duplicated computers to the data outputs, and the output groups of the first and second registers of the current result are connected to the input groups of the same blocks of AND elements connected by the inputs to the output of the first delay element, and the output groups to the first groups inputs of the same blocks of elements OR, the groups of outputs of which are connected with the same groups of information inputs of the comparison circuit, the output is "equal to" which the first is connected to the first inputs of the first OR element and the first and second AND elements, and the output is not equal to the first input of the third AND element, to the counting input of the fault counter, the reset input of which is connected to the output of the first OR element, the first output to the first the input of the second OR element, with the first input of the fourth and second input of the third AND element, the second output - with the second input of the second OR element, the third output - with the inputs of the third and fourth blocks of AND elements and the second input of the second AND element, and the fourth output is per the output of the device, the group of outputs of the first register of the current result is connected to the group of inputs of the third block of elements AND and to the group of inputs of the data of the register of the intermediate result, the group of outputs of which is connected to the group of inputs of the fourth block of elements AND, the reset input of the device is connected to the reset inputs of the first and second registers the current result and the intermediate result register and to the second input of the first OR element, the group of outputs of the third and fourth blocks of AND elements are connected to the second groups of inputs with Accordingly, of the second and first blocks of OR elements, the output of the second OR element is connected to the second input of the first AND element, and the outputs of the first-third AND elements are, respectively, the second-fourth outputs of the device.

Недостатком известного устройства является низкая достоверность результатов функционирования. В прототипе после обнаружения неисправности для определения ее характера (сбой или отказ) и локализации неисправного устройства приходится повторно выполнять до N-1 логических сегментов, что приводит к понижению достоверности результатов функционирования. A disadvantage of the known device is the low reliability of the results of functioning. In the prototype, after detecting a malfunction, to determine its nature (failure or failure) and localization of the malfunctioning device, it is necessary to re-execute up to N-1 logical segments, which leads to a decrease in the reliability of the results of functioning.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов функционирования. The aim of the invention is to increase the reliability of the results of functioning.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля и реконфигурации дублированной системы, содержащее первый и второй регистры текущего результата, регистр промежуточного результата, первый-четвертый блоки элементов И, первый и второй блоки элементов ИЛИ, счетчик неисправностей, схему сравнения и первый элемент задержки, вход которого соединен с синхровходом устройства и с синхровходом второго регистра текущего результата, группа входов данных которого и группа входов данных первого регистра текущего результата являются информационными входами устройства, служащими для подключения к выходам данных соответствующих дублированных вычислительных машин, причем группы выходов первого и второго регистров текущего результата соединены с группами входов одноименных блоков элементов И, подключенных входами к выходу первого элемента задержки, а группами выходов к первым группам входов одноименных блоков элементов ИЛИ, группы выходов которых соединены с одноименными группами информационных входов схемы сравнения, выход "равно" которой подключен к первым входам первого элемента ИЛИ и первого и второго элементов И, а выход "не равно" - к первому входу третьего элемента И, к счетному входу счетчика неисправностей, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, с первым входом четвертого и с вторым входом третьего элементов И, второй выход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, третий выход - с входами третьего и четвертого блоков элементов И и с вторым входом второго элемента И, а четвертый выход является первым выходом устройства, группа выходов первого регистра текущего результата подключена к группе входов третьего блока элементов И и к группе входов данных регистра промежуточного результата, группа выходов которого соединена с группой входов четвертого блока элементов И, вход сброса устройства подключен к входам сброса первого и второго регистров текущего результата и регистра промежуточного результата и к второму входу первого элемента ИЛИ, группа выходов третьего и четвертого блоков элементов И соединены с вторыми группами входов соответственно второго и первого блоков элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента И, а выходы первого - третьего элементов И являются соответственно вторым-четвертым выходами устройства, введены формирователь импульса и второй элемент задержки, выход которого соединен с синхровходом первого регистра текущего результата, а вход - с синхровходом устройства и с вторым входом четвертого элемента И, подключенного выходом к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с синхровходом регистра промежуточного результата, а второй вход - с выходом формирователя импульса, связанного входом с входом "пуск" устройства. The goal is achieved in that in a device for monitoring and reconfiguring a duplicated system, containing the first and second registers of the current result, the register of the intermediate result, the first and fourth blocks of AND elements, the first and second blocks of OR elements, a fault counter, a comparison circuit, and a first delay element, the input of which is connected to the sync input of the device and to the sync input of the second register of the current result, the group of data inputs of which and the group of data inputs of the first register of the current result are information device inputs, which are used to connect the corresponding duplicated computers to the data outputs, and the output groups of the first and second registers of the current result are connected to the input groups of the same blocks of AND elements connected by the inputs to the output of the first delay element, and the output groups to the first input groups of the same blocks OR elements, the output groups of which are connected to the same groups of information inputs of the comparison circuit, the output of which is “equal to” is connected to the first inputs of the first OR, and the first and second AND elements, and the output is not equal to the first input of the third AND element, to the counting input of the fault counter, the reset input of which is connected to the output of the first OR element, the first output to the first input of the second OR element, with the first input of the fourth and second input of the third AND element, the second output - with the second input of the second OR element, the third output - with the inputs of the third and fourth blocks of AND elements and the second input of the second AND element, and the fourth output is the first output of the device, group of outputs the first register of the current result is connected to the group of inputs of the third block of elements AND and to the group of inputs of the data of the register of the intermediate result, the group of outputs of which is connected to the group of inputs of the fourth block of elements AND, the reset input of the device is connected to the reset inputs of the first and second registers of the current result and the register of the intermediate result and to the second input of the first OR element, the group of outputs of the third and fourth blocks of AND elements are connected to the second groups of inputs of the second and first blocks, respectively in the OR elements, the output of the second OR element is connected to the second input of the first AND element, and the outputs of the first and third AND elements are respectively the second-fourth outputs of the device, a pulse shaper and a second delay element are introduced, the output of which is connected to the clock input of the first register of the current result, and the input is with the device’s clock input and with the second input of the fourth AND element, connected by the output to the first input of the third OR element, the output of which is connected to the clock input of the intermediate result register, and Torah input - with the output of the pulse input associated with the input of the "start" of the device.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля и реконфигурации дублированной вычислительной системы. The drawing shows a functional diagram of a device for monitoring and reconfiguring a duplicated computing system.

Устройство содержит регистр 1 текущего результата первой машины (РТРПМ) и регистр 2 текущего результата второй машины (РТРВМ), в которые соответственно записываются результаты вычислений в первой и второй машинах, поступающие соответственно по информационным шинам 3 и 4, первый 5 и второй 6 блоки элементов И, причем группа входов первого блока 5 элементов И соединена с группой выходов РТРПМ1, с группой входов третьего блока 7 элементов И и с группой информационных входов D регистра 8 промежуточного результата первой машины (РПРП8), вход R сброса которого соединен с входами R сброса РТРПМ1 и РТРВМ2, с первым входом первого элемента ИЛИ 9 и с входом 10 "сброс" устройства. Вход первого блока 5 элементов И соединен с входом второго блока 6 элементов И, через первый элемент 11 задержки (ЭЗ) с входом С синхронизации РТРВМ2, с первым входом элемента И 12, с входом ЭЗ13, выход которого соединен с входом С РТРПМ1 и с входом 14 синхронизации устройства, а группа выходов блока 5 элементов И соединена с первой группой входов первого блока 15 элементов ИЛИ, вторая группа входов которого соединена с группой выходов четвертого блока 16 элементов И, группа входов которого соединена с группой выходов РПРПМ8. Вход С последнего соединен с выходом элемента ИЛИ 17, первый вход которого через формирователь 18 импульса (ФИ) соединен с входом 19 "пуск" устройства. Группа входов блока 6 элементов И соединена с группой выходов РТРВМ2, а группа выходов - с первой группой входов второго блока 20 элементов ИЛИ, вторая группа входов которого соединена с группой выходов третьего блока 7 элементов И. Группы выходов первого 15 и второго 20 блоков элементов ИЛИ соответственно соединены с первой и второй группами входов схемы 21 сравнения (СС), первый выход Y1 которой соединен с первыми входами первого 22 и второго 23 элементов И и с вторым входом первого элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с входом R сброса счетчика 24 неисправности (СН), второй выход Y2 СС21 соединен с входом С СН24 и с первым входом элемента И 25. Первый выход Z1 СН24 соединен с вторым входом элемента И 12, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 17, с первым входом элемента ИЛИ 26 и с вторым входом элемента И 25, выход которого соединен с первым управляющим выходом 27 устройства. Второй выход Z2 СН24 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 26, выход которого соединен с вторым входом элемента И 22, выход которого соединен с вторым управляющим выходом 28 устройства. Третий выход Z3 СН24 соединен с входами третьего 7, четвертого 16 блоков элементов И и второго 23 элемента И, выход которого соединен с третьим управляющим выходом 29 устройства, а четвертый выход Z4 СН24 соединен с четвертым управляющим выходом 30 устройства. The device contains a register 1 of the current result of the first machine (RTRPM) and a register 2 of the current result of the second machine (RTRVM), in which respectively the results of calculations in the first and second machines are recorded, received respectively by information buses 3 and 4, the first 5 and second 6 blocks of elements And, moreover, the group of inputs of the first block of 5 elements And is connected to the group of outputs RTRPM1, with the group of inputs of the third block of 7 elements And and with the group of information inputs D of register 8 of the intermediate result of the first machine (RPRP8), the input R of reset to is connected to the R inputs of the reset RTRPM1 and RTRVM2, with the first input of the first OR element 9 and with the input 10 "reset" of the device. The input of the first block of 5 And elements is connected to the input of the second block of 6 And elements, through the first delay element (EZ) 11 with the RTRVM2 synchronization input C, with the first input of the And 12 element, with the EZ13 input, the output of which is connected to the RTRPM1 input C and the input 14 of the device synchronization, and the group of outputs of the block of 5 elements AND is connected to the first group of inputs of the first block of 15 elements OR, the second group of inputs of which is connected to the group of outputs of the fourth block 16 of elements AND, the group of inputs of which is connected to the group of outputs RPRPM8. The input C of the latter is connected to the output of the OR element 17, the first input of which is connected through the pulse shaper 18 (FI) to the input 19 of the "start" of the device. The group of inputs of the block of 6 elements AND is connected to the group of outputs of RTRVM2, and the group of outputs is connected to the first group of inputs of the second block of 20 elements OR, the second group of inputs of which is connected to the group of outputs of the third block of 7 elements I. The group of outputs of the first 15 and second 20 blocks of OR elements respectively, connected to the first and second groups of inputs of the comparison circuit 21 (CC), the first output of which Y1 is connected to the first inputs of the first 22 and second 23 AND elements and to the second input of the first OR element 9, the output of which is connected to the reset input R of the counter 24 faults (CH), the second output Y2 CC21 is connected to the input C of CH24 and to the first input of the AND 25 element. The first output Z1 CH24 is connected to the second input of the And 12 element, the output of which is connected to the second input of the OR element 17, with the first input of the OR element 26 and with the second input of AND element 25, the output of which is connected to the first control output 27 of the device. The second output Z2 CH24 is connected to the second input of the OR element 26, the output of which is connected to the second input of the AND element 22, the output of which is connected to the second control output 28 of the device. The third output Z3 CH24 is connected to the inputs of the third 7, fourth 16 blocks of elements And and the second 23 of the element And, the output of which is connected to the third control output 29 of the device, and the fourth output Z4 CH24 is connected to the fourth control output 30 of the device.

Предполагается, что нулевому состоянию СН24 соответствует высокий уровень потенциала на первом выходе Z1. При поступлении на вход C СН24 первого, второго и третьего импульсов соответственно на втором Z2, на третьем Z3 и на четвертом Z4 выходах поочередно устанавливаются высокие уровни потенциалов. It is assumed that the zero state of CH24 corresponds to a high level of potential at the first output Z1. When the first, second and third pulses arrive at the input C of CH24, respectively, at the second Z2, at the third Z3 and at the fourth Z4 outputs, high potential levels are alternately set.

Предполагается, что вычислительный процесс (ВП) в дублированной вычислительной системе организован в виде N логических сегментов (ЛС), после выполнения каждого из которых с целью контроля состояния исправности машин выполняется контрольная точка (КТ). Результаты выполнения каждого ЛС с обоих машин поступают в устройство контроля и реконфигурации. It is assumed that the computing process (VP) in a duplicated computing system is organized in the form of N logical segments (LS), after each of which, in order to monitor the state of health of the machines, a control point (CT) is performed. The results of the execution of each drug from both machines go to the control and reconfiguration device.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В начале работы с помощью импульса на входе 10 "сброс" устройства регистры 1, 2, 8 и СН 24 устанавливаются в нулевое состояние. При этом элементы И 12, 22 и 25 открываются. Устройство готово к работе. At the beginning of work, with the help of a pulse at input 10, a “reset” of the device registers 1, 2, 8, and CH 24 are set to zero. In this case, the elements And 12, 22 and 25 open. The device is ready to go.

Устройство начинает работать с поступлением синхронизирующих импульсов и импульса пуска. Синхронизирующий импульс поступает на вход 14 устройства и сопровождает информацию, поступающую по шинам 3 и 4 устройства. Импульс пуска поступает на вход 19 устройства только в начале работы, в первой КТ. The device starts to work with the arrival of synchronizing pulses and a start pulse. The synchronizing pulse arrives at the input 14 of the device and accompanies the information received on the buses 3 and 4 of the device. The start pulse arrives at the input 19 of the device only at the beginning of work, in the first CT.

Синхроимпульс поступает через открытый элемент И 12 и элемент ИЛИ 17 на вход С РПРПМ8, через ЭЗ11 на соответствующие входы блоков И 5 и 6 элементов, через ЭЗ13 на вход С РТРПМ1 и на вход С РТРВМ2. При этом время задержки ЭЗ13 выбирается таким образом, что до появления текущей информации на выходе РТРПМ1 старая переписывается в РПРПМ8. Для надежности записи в РПРПМ8 необходимой информации и для устранения влияния переходных процессов в РТРПМ1 при записи нужно время задержки ЭЗ13 взять равным суммарному времени задержки элементов И 12, ИЛИ 17 и записи РПРПМ8. ЭЗ11 предназначен для разрешения прохождения информации с выходов РТРПМ1 и РТРВМ2 через соответствующие блоки элементов И 5 и 6 и ИЛИ 15 и 20 на входы СС21. Время задержки ЭЗ11 определяется суммарным временем ЭЗ13 и записи информации в РТРПМ1. Таким образом, через блоки 5 и 6 элементов И на входы СС21 проходит только текущая информация от соответствующих машин. The clock pulse enters through the open element And 12 and the element OR 17 to the input C RPRPM8, through EZ11 to the corresponding inputs of blocks And 5 and 6 elements, through the EZ13 to the input C RTRPM1 and to the input C RTRVM2. In this case, the delay time of the EZ13 is selected in such a way that before the current information appears on the output of RTRPM1, the old one is rewritten in RPRPM8. For the reliability of recording the necessary information in RPRPM8 and to eliminate the influence of transients in RTRPM1 during recording, it is necessary to take the delay time EZ13 equal to the total delay time of the elements I 12, OR 17 and the records of the RPRPM8. EZ11 is designed to permit the passage of information from the outputs of RTRPM1 and RTRVM2 through the corresponding blocks of elements And 5 and 6 and OR 15 and 20 to the inputs of CC21. The delay time of the EZ11 is determined by the total time of the EZ13 and recording information in RTRPM1. Thus, through blocks 5 and 6 of AND elements, only current information from the corresponding machines passes to the inputs of CC21.

Кроме того, в первой КТ с приходом импульса пуска на вход ФИ18 он формирует сигнал, который через элемент ИЛИ 17 проходит на вход С РПРПМ8 и записывает текущую информацию с выхода РТРПМ1. Предполагается, что первый синхроимпульс и импульс пуска в первой КТ поступают одновременно и имеют примерно одинаковую длительность. ФИ18 с приходом импульса пуска формирует сигнал длительностью, равный суммарному времени ЭЗ13 и записи РТРПМ1. In addition, in the first CT with the arrival of a start pulse to the input of FI18, it generates a signal that passes through the OR 17 element to the input C of RPRPM8 and records the current information from the output of RTRPM1. It is assumed that the first clock and the start pulse in the first CT arrive simultaneously and have approximately the same duration. FI18 with the arrival of a start pulse generates a signal of duration equal to the total time of EZ13 and recording RTRPM1.

Таким образом, в первой КТ в РТРПМ1 и РПРПМ8 записывается текущая информация от первой машины, а в РТРВМ2 - от второй машины. В последующих КТ в РТРПМ1 и РТРВМ2 записывается текущая информация от соответствующих машин, а в РПРПМ8 в зависимости от сигнала на втором входе элемента И 12 либо записывается предыдущая информация от первой машины, либо хранится та информация, которая была записана в него в предыдущей КТ. Thus, in the first CT, the current information from the first machine is recorded in RTRPM1 and RPRPM8, and from the second machine in RTRVM2. In subsequent CTs, RTRPM1 and RTRVM2 record the current information from the corresponding machines, and depending on the signal at the second input of element And 12, the previous information from the first machine is recorded in RPRPM8, or the information that was recorded in it in the previous CT is stored.

В i-й (i=

) КТ на информационные входы 3 и 4 устройства поступают результаты вычислений i-го ЛС в первой и второй машинах соответственно. С приходом синхронизирующего импульса по шине 14 устройства происходит следующее. В РТРПМ1 и РТРВМ2 записываются результаты вычислений i-го ЛС соответствующих машин. В РПРПМ8 записывается результат вычисления (i-1)-го ЛС в первой машине, который был установлен на выходе РТРПМ1 до прихода синхроимпульса. Кроме того, синхроимпульс через ЭЗ11 поступает на входы первого 5 и второго 6 блоков элементов И и открывает их. В связи с тем, что третий 7 и четвертый 16 блоки элементов И блокированы, результаты вычислений, установленные на выходах РПРПМ8 и РТРПМ1 дальше не проходят. Результаты, установленные на выходах РТРПМ1 и РТРВМ2, через соответствующие первый 5 и второй 6 блоки элементов И и через соответствующие первый 15 и второй 20 блоки элементов ИЛИ поступают соответственно на первый и второй входы СС21, в которой происходит сравнение результатов вычислений i-го ЛС в первой и второй машинах.In the i-th (i =

) CT on the information inputs 3 and 4 of the device receives the results of the calculations of the i-th drug in the first and second machines, respectively. With the arrival of the synchronizing pulse on the bus 14 of the device, the following occurs. In RTRPM1 and RTRVM2, the results of the calculations of the i-th drug of the respective machines are recorded. In RPRPM8, the result of calculating the (i-1) -th drug in the first machine, which was installed at the output of RTRPM1 before the arrival of the clock pulse, is recorded. In addition, the clock through EZ11 enters the inputs of the first 5 and second 6 blocks of AND elements and opens them. Due to the fact that the third 7 and fourth 16 blocks of AND elements are blocked, the calculation results installed at the outputs of RPRPM8 and RTRPM1 do not go further. The results set at the outputs of RTRPM1 and RTRVM2, through the corresponding first 5 and second 6 blocks of AND elements and through the corresponding first 15 and second 20 blocks of OR elements, respectively, are supplied to the first and second inputs of CC21, in which the results of calculations of the i-th drug in first and second cars.

Если результаты вычислений i-го ЛС в первой и второй машинах совпадают, то на первом выходе Y1 СС21 устанавливается высокий уровень потенциала, который означает, что обе машины исправны. В связи с этим высокий уровень потенциала с первого выхода Y1 СС21 через элемент ИЛИ 9 устанавливает СН24 в нулевое состояние и через открытый элемент И 22 проходит на управляющий выход 28 устройства. Этот сигнал, поступая к обоим машинам, подтверждает их состояние исправности, и они по этому сигналу продолжают ВП, начиная с (i+1)-го ЛС. If the results of the calculations of the i-th drug in the first and second machines coincide, then at the first output Y1 CC21 a high level of potential is established, which means that both machines are operational. In this regard, a high level of potential from the first output Y1 CC21 through the OR element 9 sets CH24 to zero and through the open element And 22 passes to the control output 28 of the device. This signal, arriving at both machines, confirms their serviceability state, and they continue the VP using this signal, starting from the (i + 1) th LAN.

Если результаты вычислений i-го ЛС в первой и второй машинах не совпадают, то на втором выходе Y2 СС21 устанавливается высокий уровень потенциала, который означает, что в i-м ЛС произошла неисправность и, следовательно, необходимо определить ее характер. Для этого высокий уровень потенциала с выхода Y2 СС21 одновременно поступает на вход C СН24 и на первый вход элемента И 25. Пока СН24 переключается из одного состояния в другое, на выходе элемента И 25 формируется управляющий сигнал длительностью, равной времени переключения СН24. После переключения СН24 на его втором выходе Z2 устанавливается высокий уровень потенциала, который через элемент ИЛИ 26 открывает элемент И 22. Управляющий сигнал с выхода элемента И 25 проходит на управляющий выход 27 устройства. Поступая в обе машины, этот сигнал возвращает их к (i-2)-й КТ и они повторно выполняют (i-1)-й ЛС. После повторного выполнения результаты вычислений от первой и второй машин по соответствующим информационным шинам 3 и 4 снова записываются в РТРПМ1 и РТРВМ2. При этом содержание РПРПМ8 не изменяется, так как элемент И 12 блокирован с низким уровнем потенциала на выходе Z1 СН24, т.е. в нем хранится результат первого вычисления (i-1)-го ЛС в первой машине. Синхроимпульс через ЭЗ11 открывает первый 5 и второй 6 блоки элементов И. В связи с тем, что третий 7 и четвертый 16 блоки элементов И блокированы, результаты, установленные на выходах РТРПМ1 и РПРПМ8, дальше не проходят. Результаты повторных вычислений (i-1)-го ЛС в первой и второй машинах с выходов РТРПМ1 и РТРВМ2 через соответствующие открытые первый 5 и второй 6 блоки элементов И и через первый 15 и второй 20 блоки элементов ИЛИ поступают соответственно на первый и второй входы СС21, в котором происходит сравнение результатов повторных вычислений (i-1)-го ЛС в обоих машинах. If the results of calculations of the ith drug in the first and second machines do not coincide, then a high level of potential is established at the second output Y2 CC21, which means that a malfunction has occurred in the ith drug and, therefore, it is necessary to determine its nature. For this, a high level of potential from the output Y2 CC21 simultaneously enters the input C of CH24 and the first input of the And 25 element. As long as the CH24 switches from one state to the other, a control signal is generated at the output of the And 25 element, with a duration equal to the switching time of CH24. After switching CH24 on its second output Z2, a high level of potential is established, which opens through the element OR 26 through the element And 22. The control signal from the output of the element And 25 passes to the control output 27 of the device. Entering both machines, this signal returns them to the (i-2) th CT and they re-execute the (i-1) th drug. After repeated execution, the results of calculations from the first and second machines on the corresponding information buses 3 and 4 are again recorded in RTRPM1 and RTRVM2. At the same time, the content of RPPRM8 does not change, since the And 12 element is blocked with a low level of potential at the output Z1 of CH24, i.e. it stores the result of the first calculation of the (i-1) th drug in the first machine. The clock pulse through EZ11 opens the first 5 and second 6 blocks of elements I. Due to the fact that the third 7 and fourth 16 blocks of elements And are blocked, the results installed at the outputs of RTRPM1 and RPRPM8 do not go further. The results of the repeated calculations of the (i-1) th drug in the first and second machines from the outputs of RTRPM1 and RTRVM2 through the corresponding open first 5 and second 6 blocks of AND elements and through the first 15 and second 20 blocks of OR elements arrive respectively at the first and second inputs of CC21 , in which the results of repeated calculations of the (i-1) th drug are compared in both machines.

Если результаты повторных вычислений (i-1)-го ЛС в обоих машинах совпадают, то на первом выходе Y1 СС21 устанавливается высокий уровень потенциала, который означает, что причиной неисправности в i-м ЛС был сбой одной из двух машин. Поэтому обе машины считаются исправными. В связи с этим высокий уровень потенциала с выхода Y1 СС21 через элемент ИЛИ 9 устанавливает СН24 в нулевое состояние и через открытый элемент И 22 проходит на управляющий выход 28 устройства и, следовательно, к обоим машинам. Обе машины по этому сигналу подтверждают свои состояния исправности и продолжают ВП, начиная с i-го ЛС. If the results of repeated calculations of the (i-1) th drug in both machines are the same, then at the first output Y1 CC21 a high level of potential is established, which means that the cause of the malfunction in the i-th drug was a failure of one of the two machines. Therefore, both machines are considered serviceable. In this regard, a high level of potential from the output Y1 CC21 through the OR element 9 sets the CH24 to zero and through the open element And 22 passes to the control output 28 of the device and, therefore, to both machines. On this signal, both machines confirm their health states and continue the airspace starting from the i-th drug.

Если результаты повторных вычислений (i-1)-го ЛС в обоих машинах не совпадают, то на втором выходе Y2 СС21 устанавливается высокий уровень потенциала, который означает, что причиной неисправности в i-м ЛС был отказ одной из двух машин и, следовательно, необходимо локализовать отказавшую машину. Это осуществляется следующим образом. Высокий уровень потенциала с второго выхода Y2 СС21 поступает на вход С СН24 и переключает его в другое состояние. При этом на его третьем выходе Z3 устанавливается высокий уровень потенциала, который открывает третий 7, четвертый 16 блоки элементов И и элемент И 23. В таком случае результат первого вычисления (i-1)-го ЛС в первой машине с выхода РПРПМ8 и результат повторного вычисления (i-1)-го ЛС в первой машине с выхода РТРПМ1 соответственно через открытые четвертый 16 и третий 7 блоки элементов И и через блоки 15 и 20 элементов ИЛИ поступают соответственно на первый и второй группы входов СС21, в которой и происходит их сравнение. If the results of the repeated calculations of the (i-1) th drug in both machines do not match, then the second output Y2 CC21 sets a high potential level, which means that the cause of the malfunction in the i-th drug was the failure of one of the two machines and, therefore, it is necessary to localize the failed machine. This is as follows. A high level of potential from the second output Y2 CC21 goes to the input With CH24 and switches it to another state. At the same time, at its third output Z3, a high level of potential is established, which opens the third 7th, fourth 16th blocks of elements And and element And 23. In this case, the result of the first calculation of the (i-1) th drug in the first machine from the output of RPRPM8 and the result of repeated computing the (i-1) th drug in the first machine from the output of RTRPM1, respectively, through the open fourth 16 and third 7 blocks of AND elements and through blocks 15 and 20 of the OR elements, respectively, enter the first and second groups of inputs CC21, in which they are compared .

Если результаты первого и повторного вычислений (i-1)-го ЛС в первой машине совпадают, то на первом выходе Y1 СС21 устанавливается высокий уровень потенциала, который означает, что первая машина исправна, а вторая отказала. В связи с этим высокий уровень потенциала с первого выхода Y1 СС21 через открытый элемент И 23 проходит на управляющий выход 29 устройства и, следовательно, к обоим машинам. Первая машина по этому сигналу подтверждает свое состояние исправности и продолжает ВП, начиная с (i+1)-го ЛС, так как i-й ЛС в ней уже правильно выполнен и результат этого вычисления в ней хранится, а вторая машина отключается. Таким образом, ВП продолжает выполняться с помощью первой машины. If the results of the first and repeated calculations of the (i-1) -th drug in the first machine match, then at the first output Y1 CC21 a high level of potential is established, which means that the first machine is operational, and the second one failed. In this regard, a high level of potential from the first output Y1 CC21 through the open element And 23 passes to the control output 29 of the device and, therefore, to both machines. The first machine, by this signal, confirms its health condition and continues the VP, starting with the (i + 1) th drug, since the i-th drug is already correctly executed in it and the result of this calculation is stored in it, and the second machine turns off. Thus, the VP continues to be executed using the first machine.

Если результаты первого и повторного вычислений (i-1)-го ЛС в первой машине не совпадают, то на втором выходе Y2 СС21 устанавливается высокий уровень потенциала, который означает, что первая машина отказала, а вторая машина исправна. В связи с этим высокий уровень потенциала с выхода Y2 СС21 поступает на вход С СН24 и переключает его в другое состояние. При этом на его четвертом выходе Z4 устанавливается высокий уровень потенциала, который проходит на управляющий выход 30 устройства и, следовательно, поступает к обоим машинам. Первая машина по этому сигналу отключается, а вторая подтверждает свое состояние исправности и продолжает ВП, начиная с (i+1)-го ЛС, так как i-й ЛС в ней уже правильно выполнен и результат этого вычисления с ней хранится. Таким образом, ВП продолжает выполняться с помощью второй машины. If the results of the first and repeated calculations of the (i-1) -th drug in the first machine do not coincide, then at the second output Y2 CC21 a high level of potential is established, which means that the first machine has failed, and the second machine is working. In this regard, a high level of potential from the output Y2 of CC21 goes to input C of CH24 and switches it to another state. At the same time, at its fourth output Z4, a high level of potential is established, which passes to the control output 30 of the device and, therefore, goes to both machines. The first machine is turned off by this signal, and the second confirms its health condition and continues the VP, starting with the (i + 1) -th drug, since the i-drug is already correctly executed in it and the result of this calculation is stored with it. Thus, the VP continues to be executed using the second machine.

Таким образом, устройство для контроля и реконфигурации дублированной вычислительной системы позволяет повысить достоверность результатов функционирования за счет повторного выполнения двух последних ЛС. Thus, a device for monitoring and reconfiguring a duplicated computing system can improve the reliability of the results of the operation due to the repeated execution of the last two drugs.

Claims

DEVICE FOR MONITORING AND RECONFIGURING A DUPLICATED COMPUTER SYSTEM, containing the first and second registers of the current result, the register of the intermediate result, the first and fourth blocks of AND elements, the first and second blocks of OR elements, the first and fourth blocks of AND, the first and third elements of OR, the block for counting faults , a comparison circuit and a first delay element, the input of which is connected to the sync input of the device and to the sync input of the second register of the current result, the group of data inputs of which and the group of data inputs of the first of the register of the current result are information inputs of the device, which are used to connect the corresponding duplicated computers to the data outputs, the groups of outputs of the first and second registers of the current result are connected to the input groups of the same blocks of AND elements connected by the inputs to the output of the first delay element, and the output groups to the first the input groups of the same blocks of OR elements, the output groups of which are connected to the same groups of information inputs of the comparison circuit, the output is "Equals "which is connected to the first inputs of the first OR element and the first and second AND elements, and the output" Not equal "- to the first input of the third AND element, to the counting input of the fault account unit, the reset input of which is connected to the output of the first OR element, the first output - with the first input of the second OR element, with the first input of the fourth and second input of the third AND element, the second output - with the second input of the second OR element, the third output - with the inputs of the third and fourth blocks of AND elements and the second input of the second AND element, and the fourth output is is the first output of the device, the group of outputs of the first register of the current result is connected to the group of inputs of the third block of elements AND and to the group of inputs of the data of the register of the intermediate result, the group of outputs of which is connected to the group of inputs of the fourth block of elements AND, the reset input of the device is connected to the reset inputs of the first and second registers of the current result and the register of the intermediate result and to the second input of the first OR element, the group of outputs of the third and fourth blocks of AND elements are connected to the second groups and the inputs of the second and first blocks of OR elements, respectively, the output of the second OR element is connected to the second input of the first AND element, and the outputs of the first and third AND elements are respectively the second and fourth outputs of the device, characterized in that, in order to increase the reliability of the functioning results, the device introduces a pulse shaper and a second delay element, the output of which is connected to the clock input of the first register of the current result, and the input to the clock input of the device and to the second input of the fourth element coagulant and connected to the output of the first input of the third OR gate, whose output is connected to the clock terminal of the intermediate result register and the second input - to the output of the pulse input associated with the input of "Start" of the device.