Устройство для контроля и реконфигурации дублированной системы

(51 ти циф- томатисоо тор диа соо ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Каган Б.М.Мкрумян И.Б. Основы эксплуатации ЭВМ, М.: Энергоатомиздат, 1988, с. . 153, рис. 5.19 а.Авторское свидетельство СССР К. 1390612, кл, 6 06 Г 11/16, 1988,Лихонинский В.Г. Организация сдвоенного дублирования при вычислении логических функций на микроЭВМ, Приборы и .системы управления, 1987, М 1. Изобретение относится к облас ровой вычислительной техники и ав ки и может быть использовано при построении отказоустойчивых и гарантоспособных вычислительных систем, защищенныхот ошибок, вызванных физическими дефектами и дефектами проектирования, на основе однотипных вычислителей, в которых возможно решение задач по нескольким альтернативным версиям;Целью изобретения является повышение надежности устройства.На фиг. 1, 2 представлена функциональная схема устройства для контроля и реконфигурации; на фиг. 3 представлена таблицатветствия функционирования дешифраа; на фиг. 4 - представлена временная грамма работы устройства (обозначения тветствуют фиг, 1). 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И РЕКОНФИГУРАЦИИ ДУБЛИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ(57) Сущность изобретения: устройство содержит две резервируемые ЭВМ, три регистра, три мультиплексора, пять схем сравнения, один триггер повтора, один одновибратор, три 1-триггера, восемь Ь-триггеров, два дешифратора, один элемент И, шесть элементов ИЛИ, двенадцать выходов и два входа. 4 ил,У)На фиг. 1, 2 использованы следующие С обозначения. 1, 2 - первая и вторая резервируемые ЭВМ; 3 - 5 - первый - третий реги- Б стры; 6 - мультиплексор; 7, 8 - первый, второй управляющие мультиплексоры; 9 - 13 - первая - пятая схемы сравнения; 14 - триггер повтора; 15 - одновибратор; 16, 17 - первый, второй-триггеры, 18 - 25 - первый - С восьмой О-триггеры; 26, 27 - первый, второй дешифраторы; 28 - элемент И; 29 - 34 - пер- фк вый-шестой элементы ИЛИ; 35 - третий 1- Сф триггер; 36 - выход ДПА устройства; 37 - 0 информационный вход устройства; 38 - , вход синхронизации устройства; 39 - выход.Гунько оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 1381 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, 4/5 .- выход ДПВ устройства; 49 - выход "сбой схемы контроля" устройства.Информационный вход 37 устройства соединен с информационными входами первой 1 и второй 2 ЭВМ, выходы данных которых соединены с первым и вторым входом мультиплексора 6, кроме того, соединен с первыми входами первой 9 - третьей "1 схем сравнения и информационным входом первого регистра 3, выход которого соединен с первым входом четвертой 12 и вторым входом третьей 11 схем сравнения, выход данных второй ЭВМ 2, кроме того, соединен с первым входом пятого 13 и вторыми входами первого 9 и четвертого 12 элементов сравнения и информационным входом второго регистра 4, выход которого соединен со вторыми входами второго 10 и пятого 12 элементов сравнения, выход первого элемента сравнения 9 соединен с первым входом первого дешифратора 26 и первым входом первого управляющего мультиплексора 7, выход которого соединен с О-входом триггера перезапуска 14, инверсный выход которого соединен с первыми и вторыми входами логических условий первой 1 и второй 2 ЭВМ, с вторым входом первого управляющего мультиплексора 7, управляющим Ч-входом первого дешифратора 26 и первым прямым входом элемента Иф 8, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 29, выход которого, являясь выходом 42 "отказ системы" устройства, соединен с управляющим Ч- входом третьего регистра 5, выход которого . соединен с выходом 41 данных устройства, выход второго элемента сравнения 10 соединен со вторым входом первого дешифратора 26, выход третьей схемы сравнения 11 соединен с первым входом второго дешифратора 27 и первым входом второго управляющего мультиплексора 8, выход которого соединен с инверсным входом элемента И 28, выход четвертого элемента сравнения 12 соединен с третьим входом первого дешифратора 26, выход пятого элемента сравнения 13 соединен со вторыми входами второго дешифратора 27 и второго управляющего мультиплексора 8. вход 38 синхронизации устройства соединен с синхровхорами первого 3 - пятого 5 регистров, триггера перезапуска 14, первого 16, второго 17 и третьего 35 1-триггеров, первого 18 - восьмого 25 О-триггеров, а также с входами ожидания первого 1 и второго 2 каналов, выход первого -триггера 16, являясь выходом 39 "отказ 1-го канала" устройства, соединен с первыми входами второго 30 и третьего 31 элементов ИЛИ, а также адресным входом второго управляющего20 25 30 35 40 45 50 55 ход первого элемента ИЛИ 29 соединен с1-входом третьего 1-триггера 35, выход которого является выходом 42 отказа устройства.Первая 1 и вторая 2 аппаратно идентичные резервируемые ЭВМ предназначены 51015 мультиплексора 8, выход второго 1-триггера 17, являясь выходом 40 "отказ 2-го канала" устройства, соединен со вторым входом второго 30 элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым прямым входом элемента И 28, вторым входом второго элемента ИЛИ 29, адресным входом первого управляющего мультиплексора 7, а через одновибратор 15 с установочным Я-входом триггера перезапуска 14, первый выход первого дешифратора 26 соединен с управляющим Ч- входом второго дешифратора 27, первый выход которого соединен с первым входом четвертого 32 элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 29, второй выход второго. дешифратора 27 соединен с 1-входом первого 1-триггера 16, третий выход второго дешифратора 27 соединен с 1-входом второго 1-триггера 17, четвертый выход второго дешифратора соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ 32, второй выход первого дешифратора 26 соединен с первыми входами пятого 33 и шестого 34 элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с О-входами первого 18 и второго 19 О-триггеров, выходы которых соединены соответственно с выходами 44 "сбой 1/1" и 45 "сбой 2/1" устройства, третий выход первого дешифратора 26 соединен со вторым входом пятого элемента ИЛИЗЗ и Р-входом третьего О-триггера 20, выход которого является выходом 46 "сбой 2/2" устройства, четвертый выход первого дешифратора 26 соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИЗЗ, пятый выход первого дешифратора 26 соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИЗ 1, вторым входом шестого элемента ИЛИ 34 и О-входами четвертого 21 и пятого 22 О-триггеров, выходы которых являются выходами 47 ДПО и 43 "сбой 1/2" устройства соответственно, шестой выход первого дешифратора 26 соединен с третьим входом шестого элемента ИЛИ 34 и -входом шестого О-триггера 23, выход которого является выходом 48 "сбой ДПВ" устройства, седьмой и восьмой выходы первого дешифратора 26 соединены соответственно с О-входами седьмою 24 и восьмого 25 О-триггеров, выходы которых являются выходами 36 ДПА и 35 "сбой системы контроля" устройства, выход мультиплексора 6 соединен с информационным входом третьего регистра 5, кроме того, выдля вычисления задачи (пакета задач) с кестким периодом счета не более Т, либо дляциклического решения одной задачи с постоянно обновляемыми данными (например, в системе управления летательного 5аппарата), Кроме того, задача (задачи) вычисляется по двум различным программнымверсиям (по две в каждом канале, но однаобщая, всего три), причем время решенияпо каждой из них, время счета, составляет 10не более Т. Если за это время задача нерешена, то такая ситуация равноценна отказу. Кроме того, решаются также задачи, которые допускают повторный счет(временная избыточность - один цикл), Необходимость повторного счета определяетединичный потенциал, подаваемый на первый вход логических условий каналов,По какой из программных версий будетосуществляться решение задачи определяет сигнал, подаваемый на второй вход логических условий каналов, "толчком" к началурешения очередной задачи служит сигнал,подаваемый на вход ожидания события блока (назовем этот вход - входом прерывания),Такой резервируемый блок может бытьреализован, например, с использованиеммикропроцессора К 1816 ВЕ 48, В этом случае входы логических условий могут быть 30реализованы программно-аппаратным способом с использованием программы1 МРКЕУ. Вход прерываний может быть организован с помощью подпрограммы окидания НОМТ. Т,о., решение очередной 35задачи заканчивается выставлением данных на шину данных и сохранением их доконца решения очередной задачи (что может быть реализовано и с использованиемвнешних регистров, например, МБР 40К 589 ИР 12), а затем переходом к подпрограмме ожидания НЦКТ, Решение очередной задачи начинается с приходомсоответствующих сигналов на соответствующий рязряд порта ввода микропроцессора 45(например, может использоваться в программе НОИТ инверсный сигнал входа 38синхронизации устройства), причем длительность этого сигнала должна быть больше, чем время одного цикла обработки 50программы.При тактовой частоте 5 МГц это 15 мкс.После того, как программа "словила" разрешение на начало решения задачи, начинается обработка программы, которая в ходе 55своей реализации опрашивает два другиеразряда входного порта, которые представляют собой первый и второй входы логических условий, определяя повторить лирешение задачи (либо решение со стороны старыми данными) или перейти к очередной задаче (либо ввести новые данные).Регистры 3 и 4, а также схемы сравнения 11 и 13 предназначены для сравнения данных, полученных в первом канале при первом и втором просчете задачи и аналогично во втором канале соответственно.Мультиплексор 6 предназначен для коммутации на вход третьего регистра 5 данных с выхода того или иного канала.Первый элемент сравнения 9 предназначен для мекканального сравнения данных после первого и второго просчета задачи.. Вторая 10 и четвертая 12 схемы сравнения предназначены для сравнения результатов, полученных различными блоками при решении задач по различным программным версиям,Триггер повтора 14 предназначен для работы в рекиме записи с целью фиксации несовпадения данных на выходах каналов после первого просчета и организации повторного просчета этой же задачи в случае, когда ни один из каналов не был признан отказавшим. Если же один из каналов признается отказавшим, то триггер с помощью первого управляющего мультиплексора 7 второго элемента ИЛИЗО и одновибратора 15 переводится в счетный режим, игнорируя данные на своем О-входе.Он предназначен для управления вторым входом логических условий резервируемых блоков, который определяет по какой программной версии будет решаться задача,Первый 16 и второй 17 1-триггеры предназначены для фиксации момента отказа первого 1 или второго 2 каналов соответственно,Первый 18 - восьмой 25 О-т риггеры, пятый ЗЗ и шестой 34 элементы ИЛИ предназначены для фиксации того или иного вида сбоя, возникшего при работе устройства, или проявившегося дефекта проектирования (ДП),Первый дешифратор 26 предназначен для определения состояния устройства по результатам сравнения данных, полученных после первого и второго просчета задачи,Второй дешифратор 27 предназначен для идентификации отказавшего канала,Второй управляющий мультиплексор 8, элемент И 36, первый элемент ИЛИ 29, элемент ИЛИ 32 предназначены для определения момента отказа устройства в целом.Третий элемент ИЛИ 31 предназначен для организации управления мультиплексором 6,1807489 Пятый элемент ИЛИЗЗ и первый О-триггер 18 предназначены для формирования сигнала "сбой 1/1", Шестой элемент ИЛИ 34 и второй Орешение очередной задаци по тем же А 1 и В программным версиям, ведь на первых и триггер 19 предназначены для формирования сигнала "сбой 2/1",вторых входах логических условий - нуль (триггер 14 по-прежнему в единице), постуТретий 20 - восьмой 25 О-триггерыпредназначены для формирования сигналов "сбой 2/2", ДПО, "сбой 1/2", ДПВ, ДПА Однако, если к приходу очередного так 10 тового импульса на прямом выходе первой"сбой схем контроля" соответственно схемы сравнения 9 единица не появилась, это значит, что в одйом из каналов (или в Устройство работает следующим образом. обоих) что-то произошло Считаем, что первая ЭВМ 1 может решать (просчитывать) каждую задачу по двум программным версиям А и Б, а второй канал События, которые могут привести к несовпадейию данных, следующие: сбой или отказ одного из каналов либо проявившийся- . В и А; причем, если на первых входах дефект проектирования одной из версий А 1 (ДПА) или ВЯПВ), так как именно по ним логических условий находится нулевой потенциал, то в работе версии А 1 и В соответпроисходило решение задачи, Однозначно определить какое из событий произошло нественно; если наоборот то Б и А 2. индексы определяют канал, в котором решалась за 20 дача по версии А. Толчком к началу решения возмокно, нужно повторное решение задаочередной задачи, после окончания реше-, чи. Поэтому по заднему фронту очередного(третьего, фиг. 4) импульса данные с выхония предыдущей, служит импульс, поступающий.,йа входы прерывания каналов, дов первой 1 й второй 2 ЭВМ запишутся в причем в зависимости оттого. какой потен первый 3 и второй 4 регистры, а в триггер циал на втором входе логических условий: повтора 14 запишется нуль, который постумикроЭВМможет быть нацато решение оце- пает на его 0-вход через первый управляюредной задачи (если на этом входе йуль) щий мультиплексор 7 с выхода схемы сравнения 9, Теперь обе машины повторят либо повторное решение предыдущей (если на этом входе единица),:.: : 30 решений той же задачи но по другим версиИтак, в исходном состоянии во всех ре- ям, т,е. Б и.А соответственно. По оконцанйй гистрахзаписаны нули, на выходах шин дан- решения задач данные появятся на выходах ных ЭВМ 1; 2 (каналов) - нули, все триггерыканалов; Теперь мы имеем возможность обнулены, только триггер повтора 14 нахо- . сравнить данные, полуценные по трем раз 35 личным программным версиям, Осуществдится в единичном состоянии. По первому тактовому импульсу, поступившему со вхо-ляется это с помощью первой 9 - пятой 13да 38 синхронизации устройства, в триггер " схемы сравнения;повтора 14 запишется единица, не изменив- Особенностью предлагаемогоустройстего состояния, а первая 1 и вторая 2 ЭВМ ,ва является то, что оно.способно вьявлять и начнут решение первой задачи. К моменту 40 фильтровать часть ДП, допущенных при соприхода очередного тактового импульса здании программ. Рассмотрим этот вопрос подробнее; Все ДП можно разделить нааб(см. фиг,4) оба канала заканчивают рещение задачи и выставляют на своих шинах дан- . солютньге (АДП) и относительные (ОДП). К. ныхданные,причемэтонеобязательнопро- АДП относятся такие ДП, которые прояЬля- исходитодновременно(см. фиг,4), поэтому 45 ются одинаково в нескольких разлицных возможнои несОвпадение данных на выхо- версиях, т е, сравнением результатов этих дах каналов; о чем будет говорить нулевой двух версий выявить такой дефект невозпотенциал, на прямом выходе первого эле- можно, ОДП же имеютиндивидуальное промента сравнения 9. Однако, этот нуль всегда явление в каждой версии, Т.о., налйчие двух 60 исчезнет в случае безошибочного решения задачи к моменту прихода оцередного такпрограммных версий может обеспечить обнарукение ОДП, наличие трех - фильтрацию ОДП по принципу мажоритарного тавого ймпульса. Если это так, то по заднему фронту этОго импульса данные с шины дан-, сравнения, АДП С помощью сравненияных перьога канала запишутся в третий ре практически не обнаруживаются.гистр б, поступая тем самым на выход 41 55Следовательно,. предлагаемое устройт,к; на ега Ч-входе - нуль (см, фиг, 3), а Одной из версий Айли В;если триггер 14 втрйггер 16 также в нуле, единичном состоянии, или А и Б, если он в даНных устройства. На А-вход мультиплексора б при Этом поступает нулевой.потенциал,на всех вь 1 ходах дешифратора 226 нули,8 Этот же импульс, поступив на входе прерывания обоих каналов, инициировалпающий с инверсного выхода триггера повтора 14. ство обеспечивает при первом просчете задачи (при условии, что оба канала исправны и работают без сбоев) обнаружение ОДП внуле, Обнаружение ОДП - несовпадение данных на входе элемента сравнения 9, приводит к повторному счету той же задачи, но по другим версиям, результаты же просчета задачи по первым двум версиям записыва ются в первый 3 и второй 4 регистры. Т,ок моменту прихода очередного тактовогоимпульса мы имеет результаты просчета задачи по трем разлйчным версиям на двух различных ЭВМ и одной версии, но на разных ЭВМ, Теперь мы можем принимать решение о том или ином состоянии устройства (см, фиг,З), Если данные (далее для кратности будем просто говорить версия), полученные по версии А,совпали с версией Б, то это значит, что версия В дала ОДП (ДПВ) (см. и.9 фиг. 3), Если же с версией Б совпала версия В, а А не совпала, то это говорит о ДПА (и. 10 фиг. 2); Если же ни одно из сравнений, не дало положительный результат, естественно кроме взаимного сравнения версий А 1 и А 2, - ведь они идентичны, то такое состояние считаем, как проявление обобщенного ДП (ОДП), т,е. такого ДП, который проявился по-разному. по крайней мере в двух различных версиях., Замаскировать в этом случае такой ДП невозможно,Всякое другое состояние устройства при исправных каналах и в отсутствие сбоев . невозмокно,Однако, игнорировать наличие сбоев и отказы нельзя, поэтому рассмотрим как они проявляются при работе устройства,В случае, если ни одна из трех схем сравнения 9, 10, 12 после повторного просчета задачи не дала положительный результат (п,п, 1 - 4 фиг. 3),. устройство прибегает к "помощи" второго дешифратора 27, Действительно, если даке сравнение А 1 и А 2 дало отрицательный результат, то это однозначно говорит о том, цто какой-то из каналов отказал либо в нем произошел сбой.Единица с выхода - 0 первого дешифратора 26, поступая на Ч-вход дешифратора 27, разрешает работу последнего. Второй дешифратор 27 разрешает работу последнего, Второй дешифратор 27 анализирует выходы элементов сравнения 11 и 13, которые сравнивают данные с выходов первой 1 и второй 2 ЭВМ соответственнополученные после первого и второго просчетов одной задачи. Если данные ни в одном из каналов не совпали, то устройство считаем отказавшим. На выходе 3 дешифратора 27 появляется единица, которая через элементы ИЛИ 32 и ИЛИ 29 поступает на 1-вход третьего 1-триггера 35, переводя его по очередному тактовому импульсу в единичное состояние. На выходе 42 отказа устоойствапоявляется единичный потенциал,говорящий о том, что дальнейшая работа устройства невозможна. Запись в регистр 5 также блокируется. Аналогичная ситуация и при совпадении данных в обоих каналах. Ведь в этом случае полуцается абсурдная ситуация А 2 = В и А = Б, по А Ф А 2 и БВ, Такая ситуация может возникнуть в случае константной неисправности одного (или обоих) 10 выходов каналов, когда данные на нем покакой-то причине не изменяются. В случае же, если только одна из схем 11 или 13 дала отрицательный результат, тодругую считаем отказавшей (см. фиг, 3 п,п.2, 3). На соответствующем выходе дешифра 15 тора 27 появится единица, которая переведет по заднему фронту очередного тактового импульса в единичное состояние один .из триггеров 16 или 17, информируя 20 пользователя об отказе первой 1 или второй 2 Э ВМ соответственно, Единица, появившаяся на выфходе одного из этих триггеров,пройдя через элемент ИЛИЗО. открывает элемент И 28 и поступает на адресный вход триггера повтора на его собственный О- вход. Это приведет к тому, что триггер 14 будет менять свое состояние по каждому тактовому импульсу, ведь теперь каждую за 30 дачу необходимо просчитывать дважды. А чтобы триггер начал решение очередной задачи, единица с выхода ИЛИЗО поступает и на одновибратор 15, импульс с выхода которого, поступая на Я-вход триггера перезапуска 14, устанавливает последний в единицу 35(см. фиг. 4) Кроме того, в случае, если отказала первая ЭВМ 1, то единица с выхода триггера 16 поступит на адресные входы мультиплексора 6 и второго управляющего мультиплексора 8, Первый из них скоммутирует на вход третьего регистра 5 выход исправной ЭВМ 2, а второй - выход пятой схемы сравнения 45 13 на инверсный вход элемента И 28, который открывается только при повторном счете задаци, когда на одном из его входов единица с инверсного выхода триггера 14, Теперь на выходе элемента ИЛИ 28 единица 50 появится в случае несовпадения данных,полученных по различным версиям в одном канале(в том, который остался исправным). При несовпадении данных в оставшемся канале после второго просчета задачи на 55 выходе схемы сравнения 11(отказавшим ранее был второй канал 2) или 13 (ранее отказал первый 1) будет нулевой потенциал, который, пройдя через мультиплексор 8, поступит на инверсный вход элемента И 28, на два прямых входа которого уже поступают 25 первого управляющего мультиплексора 7, коммутируя тем самым инверсный выход Оединицы. На выходе элемента И 28 появитсяединица, которая, пройдя через элементИЛИ 29, поступит на 1-вход триггера 35. Последний по очередному тактоцому импульсуперейдет в единичное состояние, - устройство отказало.Рассмотрим теперь работу устройства вусловиях сбоев аппаратной части каналовЕсли при первом просчете задачи (версии А 1 и В) в обоих каналах произошли сбои,то после второго просчета, который будетинициирован (ведь совпадения данных непроизойдет), на входе мультиплексора 26будет комбинация и. 5 на фиг. 2, На выходе1 дешифратора 26 появится единица, которая пройдя через элементы ИЛИЗЗ и 34,поступит на О-входы триггеров 18 и 19, Поочередному тактовому импульсу данные свыхода первого канала запишутся в регистр5, поступая на выход 41 данных устройства,а триггеры 18 и 19 перейдут в единичноесостояние, выдавая на выходы 44 "сбой 1/1"и 45 "сбой 2/1" единичные потенциалы, которые информируют пользователя о том, чтов первом канале при первом счете задачи(1/1), выходные данные которой сейчас записаны в регистр 5, был сбой, Аналогично идля второго канала (2/1),Если сбой произошел при первом просчете лишь в первой ЭВМ 1, при второмпросчете во второй, то на входах дешифратора будет комбинация и. 6 фиг. 3 (считаем,что вероятность того, что сбои абсолютноидентичны по проявлению равной нулю),Действительно так как версии А и А 2 искажены, то совпадение дают лишь Б иВ (выходэлемента сравнения 10). На вход регистра 5коммутируются данные с выхода первогоканала, где сейчас находятся неискаженныеданные А,единица с выхода 2 дешифратора26 вновь поступает на О-вход триггера 18 ичерез элемент ИЛИ 33, а также на О-входтриггера 20, Теперь по очередному импульсу единицы появятся на выходах 44 "сбой1/1" и 46 "сбой 2/2".Если сбой возник при решении задачилишь однажды и только в первом канале, топосле второго счета задачи (естественно,что сбой возник при первом счете) версия А 1не даст совпадения ни с одной другой (и, 7фиг, 3). Вновь появится единица на выходе.44 "сбой 1/1" устройства, ведь выход - 3дешифратора 26 также соединен со входомэлемента ИЛИЗЗ.В случае, если возникли сбои типа 1/2и 2/1, то такая ситуация не различима сДПО, В самом деле, ведь совпадение далитолько версии А и А 2 при сравнении междусобой, В этом случае на адресный входмультиплексора 6 поступает единица с вы ройства, так как выход 4 дешифратора 2710 соединен с О-входами триггеров 22 и 24, а 15 20 на О-вход триггера 23 и через элемент ИЛИ 34 на О-вход триггера 19, После очеред 35 40 45 50 25 30 хода элемента ИЛИ 31, на вход которого она поступает с выхода 4 дешифратора 26. На вход регистра 5 коммутируем данные с выхода второго канала 2 (версию А). Однако, о том, что это данные, обладающие недостаточной достоверностью говорят единицы появившиеся как на выходах 43 "сбой 1/2", 45 "сбой 2/1", так и на выходе 47 ДПО усттакже через элемент ИЛИ 34 с О-входом триггера 19. Пользователь сам должен принять решение в этом случае..Возникновение сбоя во втором канале также неразличимо с ДГ 1 В и это естествен но, ведь только версия В будет "нести" неверные данные, а уж причина этого - другой вопрос, В этом случае(п, 9) единица появится на выходе 5 дешифратора 26 и поступит ного тактового импульса единицы появятся на выходах 45 "сбой 2/1" и 48 "ДПВ".Если же после второго просчета задачи все три элемента сравнения 9, 10, 12 дали положительный результат. то считаем, что при первом счете задачи возник сбой схемы контроля, Действительно получаем противоречие, элементы сравнениядают следующие равенства А 2 = А 1, В = Б, Б = А 2, т,е. А = =Б = В. Однако, при первом просчете было АВ, Единица появляется на выходе 7 дешифратора 26. и поступает она на О-вход триггера 25, Г 1 осле очередного импульса,пользователь будет "проинформирован" появлением единица на выходе 49 "сбой схемы контроля" устройства,Идентифицировать ДПА устройство позволяет однозначно. Такой ДП не дает совпадения версии А ни с Б, ни с В, однако А 1 будет совпадать с А 2, а Б с В, На входе дешифратора 26 будет комбинация сигналов как в и. 10 на фиг, 2."Единица" появится на выходе 36 "ДПА",Т,оустройство позволяет не только вы-. явить и маскировать возмокное искажение выходных данных не только в результате сбоев и отказов, возникших в аппаратной части каналов, но и устранять влияние ОДП, информируя обо всем этом пользователя, Такая информация может оказаться весьма полезной при ремонте каналов, Например, если решение каждой задачи приводит к появлению единицы на выходе 48 "ДПВ", то с большой долей вероятности можно предположить, что отказ возник в канале 2 в той его части, которая взаимодействует тОлько сверсией В (например, отказ в ПЗУ), Далее устройство работает аналогично.Оценим технико-экономическое преиму- данных которых соединены с первым и втощество предлагаемого изобретения по от- рым информационными входами первогоношению к прототипу 3. мультиплексора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,Выражение для вероятности необнару- что, с целью повышения надежности устройжения отказа устройства прототипа Р име ства, оно содержит первый - .третий регистет вид; ры, второй и третий мультиплексоры,первую-пятую схемы сравнения, йервый-Р = Ра+ Рд,п третий 1-триггеры, первый - восьмой Э-триггеры, триггер перезапуска, второй - шестой.где Р - вероятность необнаружения встро элементы ИЛИ, элемент И, однавибратор иенными средствами контроля отказа блока. первый и второй дешифраторы, выход данза время Т, Рд,п - вероятность проявления . ныхпервой резервируемой ЭВМ соединеношибки в программном обеспечении за этос первыми гходами первой-третьей схем. же время Т.сравненияи информационным входом перВероятность необнаружения отказа в 15 ваго регистра; выход которого соединен спредлагаемом изобретении определяется первым входом четвертой и вторымвходомвыражением:: третьей схем сравнения, выход данных второй резервируемой ЭВМ соединен с перР,:Р(А ) д.д" А + О:. 20 первой и четвертой схем сравнения .и информационным входом второго регистра,где А - число АДП, проявившИхся за время выход которого соединен с вторыми входаТ;0 - числоОДП, проявившихся за время Т. ми второй и пятой схем сравнения, выходВероятность необнаруживаемого отка-: первой схемы сравнения соединен с перза аппаратныхсредств "считаем равной ну вым информационным входом первого делю, т,к. вотличиеатпрбтотипа, где этим шифратора и с первйм информационнымзанимаются встроенные Средства контроля,входом второго мультийлексора, выход ков предлагаемом устройстве реализуется по-торого соедийен с О-входом триггера пере.разрядное сравниваниеданных, Т,о чтобызапуска, связанного инверсным выходам саппаратный дефект остался не выявленным, 30 первыми и.втарыми входамй логических усон должен одинаково и одйовременно про-ловий первой и второй резервируемых. явиться в обоих блоках; которые при этом; ЗВМ, с вторым информационным входомрешают задачу Ло различным программным,: второго мультиплексора, Ч-входом первоговерсиям. Вероятность такога события ни-дешифратораипервымпрямымвходомэлечтажно Мала.,; :, ":;,35 мента И, выход которого соединен с первымвходом первого элемента ИЛИ, выход котоКроме того, известно, что для ОДП со- рога соединен с Ч-входом третьего регистставляетпорядка 70%отобщегоколичества :-.ра, выход которого соединен с выходомДП, которое примерно в два раза превыша- дайных устройства, выход: второй схемыет количество физическихотказав 40 сравнения соединен с вторым входом пер -3Тогда допустим, Р = 10 следовательно ваго дешифратара, выход третьей схемы-4,сравнения соединен с первым входом втоР 1 =10 +210 (0,7+ 0,3) = 3 10;,: рого дешифратора и первым информационным входом третьего мультиплексора,Р 1 1 = 2 100,3 = 0,6 10. 45 выход которого соединен с.инверсным входом элемента И. выход четвертой схемыСледовательно, вераятнагсть, просачи-: . сравнения соединен с третьим входам пер-вания ошибочных данных на выход предла- вогодешифратора. выход пятой схемы сравггаемого уСтройства в пять раз меньше, чем.нения . соединен с вторымиу устройства прототипа: Ь Р = Р/Р = 50 информационными входами второго де=3/0,6 = 5.:, .:, . "шифратора и третьего мультиплексора, входФ о р м у л а и з о б р е т е н и я . синхронизации устройства соединен с синУстройство для контроля и реконфигу- хровходами первого - третьего регистров,рации дублированной системы, содержа- триггера перезапуска; первого - третьего 1 щее первую.и вторую резервируемые ЭВМ, 55 триггеров, первого - восьмого О-триггеров,первый мультиплексори первый элемент а также с входами окидания первой и втоИЛИ,информационныйвходустройствасо- рой резервируемых ЗВМ, прямой выходединен с информационными входами пер- первого 1-триггера является выходом уствой и второй резервируемых ЭВМ. выходы ройства "Отказ первой резервируемойЭВМ" и соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и адресным входом третьего мультиплексора, прямой выход второго 1-триггера является выходом устройства "Отказ второй резервируемой ЗВМ" и соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым прямым входом элемента И и адресным входом второго мультиплексора, а череэ одновибратор - с асинхронным 3-входом триггера перезапуска, первый выход первого дешифратора соединен с Ч-входом второго дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, связанного выходом с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход второго дешифратора соединен с 1-входом первого 1-триггера, третий выход - с 1-входом второго 1-триггера, а четвертый выход- с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, второй выход первого дешифратора соединен с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ, выходы которых соединены с О-входами соответственно первого и второго О-триггеров, выходы которых соединены соответственно с выходами устройства "Сбой 1/1" и "Сбой 2/1", третий выход первого дешифратора соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ и О-входом третьего О-триггера, выход которого является выходом устройства "Сбой 2/2", четвертый выход первого дешифрато ра соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ, а пятый выход - с вторым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом шестого элемента ИЛИ и О-входами четвертого и пятого О-триггеров, выходы ко торых являются выходами устройства"ДПО" и."Сбой 1/2" соответственно, шестой выход первого дешифратора соединен с третьим входом шестого элемента ИЛИ и О-входом шестого О-триггера, выход кото рого является выходом устройства "ДПВ",седьмой и восьмой выходы первого дешифратора соединены соответственно с О-входами седьмого и восьмого О-триггеров, выходы которых являются выходами устрой ства."ДПА" и "Сбой схемы контроля" соот-.ветственно, выход первого мультиплексора соединен с информационным входом третьего регистра, а адресный вход - с выходом третьего элемента ИЛИ, выход первого эле мента ИЛИ связан с 1-входом третьего 1 триггера, выход которого является выходом отказа устройства,