SU605217A1

SU605217A1 - Arrangement for switching system reserved units

Info

Publication number: SU605217A1
Application number: SU762420442A
Authority: SU
Inventors: Ефим Матвеевич Гендельман; Вадим Евгеньевич Геништа; Валентина Александровна Ионова; Борис Михайлович Рачков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1001
Priority date: 1976-11-15
Filing date: 1976-11-15
Publication date: 1978-04-30

Description

1one

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл построени систем повышенной надежности .The invention relates to automation and computing and can be used to build systems of increased reliability.

Известно устройство 1 настройки однородной вычислительной системы, состо щее из матриц св зей и матриц аварий, св занных горизонтальными шинами с выходами реверсивных формирователей, а. вертикальными шинами - с входами соответствуюших усилителей чтени .A device 1 for setting up a homogeneous computing system is known, consisting of matrixes of connections and accident matrices associated with horizontal buses with outputs of reversing drivers, a. vertical tires - with the inputs of the corresponding reading amplifiers.

Недостаток устройства состоит в том, что при разбиении каждой вычислительной машины , вход шей в систему, на т блоков дл организации поузлового резервировани требуетс большое количество оборудовани .The drawback of the device is that when each computer that logs into the system is divided into tons of blocks, a large amount of equipment is required for organizing node-by-site backup.

Известно устройство 2 дл переключени каналов вычислительной системы, содержащее резервированные машины с контролем, коммутатор каналов, первые входы которого соединены с информационными выходами каналов и входами мажоритарного блока сравнени , вторые входы коммутатора подключены к выходам блока анализа, на входы которого подсоединены контрольные выходы каналов и выходы мажоритарного блока сравнени .A device 2 for switching channels of a computing system is known, comprising redundant control machines, a channel switch, the first inputs of which are connected to the information outputs of the channels and the inputs of the majority comparator unit, the second inputs of the switch are connected to the outputs of the analysis unit, to the inputs of which the control outputs of the channels and outputs are connected majority unit of comparison.

Такое устройство имеет низкую надежность, так как при разбиении каждой вычислительной машины на т блоков необходимо установить коммутатор, мажоритарный блок сравнени и блок анализа на выходах каждого блока , а также ввести устройство контрол в каждый из блоков.Such a device has low reliability, since when dividing each computer into tons of blocks, it is necessary to install a switch, a majority comparison block and an analysis block at the outputs of each block, and also to introduce a control device into each of the blocks.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство 3 дл переключени резервных блоков системы, содержащее коммутаторы, соединенные с выходами предыдущих и входами последуюших резервных блоков системы, регистры фиксации исправных блоков, подключенные к управл ющим входам соответствуюших коммутаторов , элементы И, ИЛИ, НЕ н регистры управлени .The closest technical solution to the invention is a device 3 for switching back-up blocks of the system, comprising switches connected to the outputs of the previous ones and inputs of the subsequent backup blocks of the system, latching registers of the healthy blocks connected to the control inputs of the corresponding switches, elements AND, OR, NOT control registers.

К недостаткам этого устройства следует отнести сложность и невысокую надежность. Кроме того, в случае отказов в коммутаторах не обеспечиваетс поиск структуры резервированной системы с максимальным числом исправных каналов, так как особенность алгоритма его работы состоит в том, что не производитс полного перебора всех вариантов включени резервных блоков в каналы н найденные исправные каналы из нроцесса переключени исключаютс . Это приводит к снижению надежности системы в целом.The disadvantages of this device include the complexity and low reliability. In addition, in case of failures in the switches, the structure of the redundant system with the maximum number of healthy channels is not searched, since the feature of the algorithm of its operation is that it does not perform a complete enumeration of all the options for switching the backup blocks into the channels and the found good channels are excluded from the switching process . This leads to a decrease in the reliability of the system as a whole.

Цель изобретени - унрощение н повышение надежности устройства.The purpose of the invention is to improve and increase the reliability of the device.

Это достигаетс тем, что устройство дл нереключени резервных блоков системы содержйт блок управлени и регистр готовности, управл ющие входы коммутаторов соединены с первыми выходами соответствующих регистров управлени , подключеиных первыми входами к выходам регистра фиксации исправных блоков, вторым выходом - к своему второму входу и третьему входу последующего регистра управлени , второй выход последнего регистра управлени св зан с первым входом блока управлени , подключенного первым выходом к третьему входу первого регистра управлени , вторым выходом - к четвертому входу регистров управлени , третьим выходом - к первому входу первого элемента И, подключенного выходом к второму входу регистров фиксации исправных блоков и к первому входу регистра готовности, вторым входом через элемент НЕ - к выходу элемента ИЛИ, входы которого св заны с выходами второго, третьего и четвертого элементов И, входы второго элемента И соединены с соответствующими выходами регистра готовности и входами первого мажоритарного элемента, подключенного выходом к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подсоединен к выходу второго мажоритарного элемента, подключенного входами к соответствующим входам четвертого элемента И и через элементы НЕ к вторым входам регистра готовности и контрольным выходам системы . На чертеже представлена структурна схема устройства. Она содержит блок 1 переключени каналов , резервные блоки 2, коммутаторы 3, регистры 4 управлени с первыми 5 и вторыми 6 выходами, с первыми 7, вторыми 8, третьими 9 и четвертыми 10 входами, регистры 11 фиксации исправных блоков с выходами 12 и первыми 13 и вторыми 14 входами, блок 15 управлени с первым 16, вторым 17, третьим 18 выходами, с первым 19 и вторым 20 входами , первый элемент И 21 с выходом 22 и первым 23 и вторым 24 входами, регистр 25 готовности с первым 26 и вторыми 27 входами, элемент НЕ 28, элемент ИЛИ 29, второй 30, третий 31 и четвертый 32 элементы И, первый 33 и второй 35 мажоритарные элементы, элементы НЕ 35, контрольные 36 и информационные 37 выходы системы. Принцип работы устройства состоит в следующем . Каждый канал трехкратно резервированной системы разбит на т блоков 2, которые соедин ютс между собой через т-1 коммутатор 3, обеспечивающий соединение любого /-го блока 2 с {/-1)-м блоком 2 любого канала. Управление каждым коммутатором 3 осуществл ет трехразр дный регистр 4 управлени . Регистр 4 вл етс регистром сдвига и выдает на выходах 5 управл ющие сигналы в позиционном коде, содержащем одну единицу. Регистры соединены последовательно. При прохождении каждым предыдущим регистром исходного состо ни осуществл етс сдвиг в последующем регистре. Это достигаетс тем, что сигнал сдвига поступает на вход 9 каждого последующего регистра с выхода 6 предыдущего регистра и тем, что выход 6 св зан с входом 8 своего регистра. Каждому из состо ний регистров соответствует определенное соединение блоков в каналы системы. Устройство работает следующим образом. По приходу внещнего сигнала на вход 20 блока 15 на выходах 5 каждого из регистров 4 по вл етс комбинаци «100. Регистры 11 и 25 при этом обнулены. В соответствии с управл ющими сигналами коммутаторы 3 обеспечивают соответствующее соединение блоков 2 в каналы. Затем осуществл етс контроль каналов. В процессе контрол на выходах 36 выдаютс нулевые сигналы, соответствующие неисправным каналам. При этом на выходах элементов 30, 31, 33 выдаютс нулевые сигналы, а на выходах элементов 29, 32, 34, 35 - единичные. Единичный сигнал с элемента 29, пройд через элемент 28, блокирует элемент 21 по входу 24. По окончании контрол на выходах 36 ИС правных каналов по вл ютс единичные сигналы . Если в результате контрол каналов ни один из них не оказалс исправным, то состо ние этих выходов не мен етс , соответственно не измен етс сигнал на выходе элемента НЕ 28. Блок 15 выдает на выходе 18 сигнал «Запись, который поступает на вход 23 элемента 21, но так как он заблокирован, то записи в регистры И и 25 не происходит. Если по окончании контрол хот бы один из каналов оказалс исправным, то на выходе элемента 32 образуетс нулевой сигнал. Одновременно мен етс состо ние выходов элементов 28 и 29, на входе 24 элемента 21 по вл етс единичный сигнал, разрещающий прохоЖ дение сигнала с блока 15 через элемент 21, с выхода 22 которого он поступает на входы 14 .регистров И и вход 26 регистра 25. При этом состо ние регистров 4 записываетс в регистры 11, так как на входы 13 параллельной записи св заны с выходами 5 соответствующих им регистров 4. Одновременно в регистр 25 заноситс состо ние контрольных выходов 36, которые св заны с блоком 1 и входами 27 регистра 25. Затем блок 15 выдает на выходе 16 сигнал «Сдвиг, но которому происходит сдвиг на дин разр д содержимого первого регистра . Состо ние остальных регистров 4 не мен тс . Затем осуществл етс контроль каналов. сли число исправных каналов (единиц на ыходах 36) меньше или равно числу единиц, аписанных в регистре 25, то элемент 21 блоируетс по входу 24 и содержимое регистров 1 и 25 не мен етс . Если же число исправых каналов больше числа единиц, занисаных в регистре 25, то по сигналу с выхода 8 блока 15 в регистры 11 заноситс содеримое регистров 4, а в регистр 25 -состо ие выходов 36.This is achieved by the fact that the device for non-switching of the redundant blocks of the system contains the control block and the ready register, the control inputs of the switches are connected to the first outputs of the corresponding control registers connected by the first inputs to the outputs of the register of fixing the healthy blocks, the second output to its second input and the third input the subsequent control register, the second output of the last control register is connected to the first input of the control unit connected by the first output to the third input of the first register control path, the second output - to the fourth input of the control registers, the third output - to the first input of the first element AND connected by the output to the second input of the register of fixation of healthy blocks and to the first input of the readiness register, the second input through the element NOT to the output of the OR element, inputs which are connected to the outputs of the second, third and fourth elements And, the inputs of the second element And are connected to the corresponding outputs of the readiness register and the inputs of the first major element connected by the output to the first input tego AND gate, the second input of which is connected to the second output of the majority element inputs connected to respective inputs of the fourth AND gate and of the elements not to second inputs of the register availability and outputs a control system. The drawing shows a block diagram of the device. It contains a channel switching unit 1, backup units 2, switches 3, control registers 4 with the first 5 and second 6 outputs, with the first 7, second 8, third 9 and fourth 10 inputs, fixing registers 11 of the healthy blocks with outputs 12 and the first 13 and the second 14 inputs, control unit 15 with the first 16, second 17, third 18 outputs, with the first 19 and second 20 inputs, the first And 21 element with output 22 and the first 23 and second 24 inputs, readiness register 25 with the first 26 and second 27 inputs, the element is NOT 28, the element is OR 29, the second is 30, the third is 31 and the fourth is 32 elements are AND, the first is 33 and the second 35 majoritarian elements, HE elements 35, control 36 and informational 37 system outputs. The principle of operation of the device is as follows. Each channel of the triple redundant system is divided into m blocks 2, which are interconnected via m-1 switch 3, which provides the connection of any i-th block 2 with the {/ -1) -m block 2 of any channel. Each switch 3 is controlled by a three-bit control register 4. Register 4 is a shift register and, at the outputs 5, outputs control signals in a position code containing one unit. Registers are connected in series. As each previous register of the initial state passes, a shift is made in the subsequent register. This is achieved by the fact that the shift signal is fed to the input 9 of each subsequent register from the output 6 of the previous register and the fact that the output 6 is connected to the input 8 of its register. Each of the states of registers corresponds to a certain connection of blocks into the channels of the system. The device works as follows. Upon the arrival of an external signal at input 20 of block 15, at the outputs 5 of each of the registers 4, the combination “100. Registers 11 and 25 are set to zero. In accordance with the control signals, the switches 3 provide the appropriate connection of the blocks 2 to the channels. Then the channels are monitored. In the monitoring process, zero signals are output at the outputs 36, corresponding to the faulty channels. In this case, zero signals are output at the outputs of elements 30, 31, 33, and single signals at the outputs of elements 29, 32, 34, 35. A single signal from element 29, having passed through element 28, blocks element 21 at input 24. At the end of monitoring, at the outputs 36 of the ICs of the right channels, single signals appear. If, as a result of channel monitoring, none of them turned out to be intact, then the state of these outputs does not change, respectively, the signal at the output of the NOT 28 element does not change. Block 15 outputs the signal 18 "Record that goes to input 23 of element 21 , but since it is blocked, the entries in the registers And and 25 does not occur. If, at the end of the monitoring, at least one of the channels turned out to be intact, then the output of element 32 is formed by a zero signal. At the same time, the state of the outputs of elements 28 and 29 changes. At input 24 of element 21, a single signal appears that permits the signal from block 15 to pass through element 21, from output 22 of which it goes to inputs 14 of registers AND and input 26 of register 25 In this case, the state of the registers 4 is recorded in the registers 11, since the inputs 13 of the parallel recording are connected to the outputs 5 of the corresponding registers 4. At the same time, the registers 25 register the status of the control outputs 36, which are connected to the block 1 and the inputs 27 of the register 25. Then block 15 outputs 16 si drove the “Shift, but which is shifted to the din bit of the contents of the first register. The state of the remaining registers 4 does not change. Then the channels are monitored. If the number of healthy channels (units on outputs 36) is less than or equal to the number of units written in register 25, then element 21 is blocked by input 24 and the contents of registers 1 and 25 do not change. If the number of serviceable channels is greater than the number of units underplayed in register 25, then the signal from output 8 of block 15 puts regencies 4 into register 11, and register 25 outputs 36 into register 11.