Устройство для контроля и перезапуска эвм

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 30 ЗОБРЕТЕНИЯ СПИ Му СВИДЕТ К АВТО(54) УСТРОЙС ЗАПУСКА ЗВИ КОНТРОЛЯ И ПЕРЕ ычислиэ спольинститу яченко,сит ся к ет быть мах реения твия ЭВИ т бл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМОРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение отно тельной технике и мож зовано в вычислительн ального времени. Цель состоит в повышении б восстановления контро после сбоя. Устройств прерывания и нерезапу ых систе изобрет ыстродей лируемой о содержи ска 1, к17 1464162 18но" магистрали контролируемой ЭВЫ адреса блока контроля магистрали подподключен к инверсному выходу четвер- ключены к информационной шине "Дан- . того одновибратора блока прерывания и ные/адрес магистрали" контролируемой перезапуска, выход сигнала "Регенера ЭВМ, информационные выходы регистра ция магистрали" контролируемой ЭВМ адреса блока контроля магистрали подподключен к первому входу первого ключены к адресным входам узла посэлемента И регистра управления и сос- тоянной памяти векторов, выход кототояния, выход сигнала "Первоначаль- рого подключен к второму входу первоо ная установка магистрали" контроли О го элемента НЕ-И блока контроля маруемой ЭВМ подключен к первому входу гистрали, инверсный выход одновибрапервого элемента ИЛИ регистра управ- тора подключен к первому входу второления и состояния, выход сигнала "Вы- го элемента НЕ-И блока контроля мабор внешнего устройства магистрали" гистрали, прямой выход одновибратора контролируемой ЭВМ подключен к перво подключен к входам разрешения записи му входу второго элемента И регистра регистра состояния и триггера вектора управления и состояния прямые выхо- блока контроля магистрали, выходы ды триггера ошибки магистрали, триг- шифратора блока контроля магистрали гера ошибки прерывания и триггера подключены к первой группе адресных цикличности подключены к первому, 2 О входов узла постоянной памяти закона второму и третьему входам второго функционирования, вторая группа адэлемента ИЛИ регистра управления и ресных входов которого подключена к состояния, вход разрешения записи информационным выходам регистра состриггера разрешения работы соединен тояния, а группа информационных выхос входами установки в нулевое состоя" 25 дов подключена к информационным вхоние триггера останова, триггера ошиб дам регистра состояния, первый управки магистрали, триггера ошибки преры- ляющий выход узла постоянной памяти вания и триггера цикличности, инфор- закона функционирования подключен к мационный вход триггера разрешения второму входу второго элемента НЕ-И работы подключенк нулевойлинии инфор- ЗО блока контроля магистрали, второй упмаццонной шины "Данные/адрес магистРа- равляющий выход узла постоянной пали" контролируемой ЭВМ, прямой выход мяти закона функционирования нодклютриггера разрешения работы подключен чен к информационному входу триггера к второму входу первого элемента И вектора, инверсный выход которого регистра управления и состояния, ин- подключен к третьему входу первого версный выход триггера разрешения ра- элемента НЕ-И блока контроля магистботы подключен к второму входу второ- рали, выход первого элемента НЕ-И го элемента И регистра управления и блока контроля магистрали подключен состояния, выход второго элемента. И к входу установки в единичное состоя- регистра управления и состояния под О ние триггера ошибки-прерывания, пряключен к управляющему входу дешифра- мой выход триггера вектора подключен тора адресов, выход второго элемента к пятому входу шифратора блока вос- ИЛИ регистра управления и состояния становления, выход второго элемента подключен к первому входу разрешения НЕ-И блока контроля магистрали подработы второго одновибратора блока 45 ключен к входу установки в единичное прерывания и перезапуска, выход пер-состояние триггера ошибки магистрали, ваго элемента И регистра управления прямой выход третьего одновибратора и состояния подключен к входу разре- подключен к инверсному входу запуска шения работы первого сдновибратора, работы четвертого одновибратора блок второму входу разрешения работы ка прерывания и перезапуска, прямой второго одновибратора блока прерыва" выход второго одновибратора подключен ния и перезапуска и к инверсному вхо- к выходу устройства для подключения ду установки в нулевое состояние ре- и входу запрета сигнала инициации гистра состояния, к входу разрешения пассивного устройства ЭВМ и второму рабаты одновибратора блока контроля входу первого элемента ИЛИ регистра магистрали, к входу разрешения раба- управления и состояния:, управляющий ты таймера и к входу разрешения раба- вход вычитания единицы таймера подты одновибратора блока восстановле- ключен к шестому входу шифратора блония, информационные входы регистра ка восстановления, входу устройства2 20ратора подключен к входу прибавленияединицы регистра адреса блока восстановленияа аа) аааа Рррр Р 2 рэдВ В,19146416 для подключения и к выходу признака передачи адреса команды контролируе" мой ЗВМ, выход элемента НЕ-И подклю" чен к третьему входу запуска работы одновибратора блока восстановления, выходы шифратора блока восстановления подключены к первой группе информационных входов узла памяти восстановления, вторая группа информационных входов которого подключена к информационной шине "Данные/адрес магистрали" контролируемой ЭВМ, информационные выходы регистра адреса блока восстановления подключены к третьей 15 группе информационных входов блока магистральных передатчиков и к адрес. ным входам узла памяти восстановления, информационные выходы которого подключены к четвертой группе информационных входов блока магистральных передатчиков, информационные входы регистра адреса блока восстановления подключены к информационной шинеДанные/адрес магистрали контролиру емой ЭВМ, прямой выход одновибратора блока восстановления подключен к входу разрешения записи узла памяти восстановления, инверсный выход одновиб-. 0000 0000 00 00 0001 000 1 0010 0011 0100 0101 0110 0110 0110 0110 0111 1000 1000 100 1 1010 1 О 1 1011 1011 0001 0110 1110 00 10 0100 0111 1001 0011 010 0001 0100 0110 0110 1000 1010 1100 1011 11,С0000110 1001 0001 0010 0011 0100 0101 0111 1000 0110 0000 0001 0101 ОО 10 0011 0000 1001 1010 1011 1011 0001 0010 1000 0 О 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 О 1 О 1 0 1 О 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 01464162 МУ Х 7 ИФиСоставитель В. Куликовский ктор Н,Яцола Техред А.Кравчук Корректор И.Иуска 52 Тираж 667 Подписное сударственного комитета по иэобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 Производственно-иадательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 1011464162 содержит четыре одновибратора, блок контроля 2 магистрали, который содержит регистр состояния узел постоянной памяти закона функционирования, шифратор, два элемента НЕ-И, триггер вектора одновибратор, регистр адреса и узел постоянной памяти векторов, таймер 3, блек восстановле" ния 4, который содержит шифратор,блок памяти восстановления, регистрадреса одновибратор и элемент НЕ-И,регистр управления и состояния 5, ко-торый содержит триггер останова,триг-гер ошиоки магистрали, триггер ошиб-ки прерывания, триггер цикличности, триггер разрешения работы, два эле, мента ИЛИ и два элемента И. Устройство осуществляет подсчет числа выполИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля ЭВМ, идентификации неисправностей и восстановления вычислительного процесса.Цель изобретения - уменьшение времени восстановления работоспособности контролируемой ЭВМ после сбоев,На фиг. 1 представлена структур О ная схема устройства; на. Фиг, 2 - структурная схема. блока прерывания программ (БПП).," на Фиг. 3 - структурная схема блока контроля магистрали (БКМ); на Фиг. 4 - структурная схема 15 блока восстановления (БВ); на фиг.5 - структурная схема регистра управления и состояния (РУС) на фиг.б графическая схема функционирования магистрали; на фиг. 7 - временные 2 О диаграммы циклов передачи информации из пассивного устройства в активное в обычном режиме обмена (сигнал ПВ пассивен) и в режиме прямого доступа к памяти (сигнал ПВ активен); на 25 Фиг. 8 - временные диаграммы циклов передачи информации из активного уст" ройства в пассивное, в обычном режиме обмена (сигнал ПВ пассивен) и в режиме прямого доступа к памяти (сигнал Зо ПВ активен); на фиг. 9 - временные диаграммы прерывания программ внешним устройством; на фиг. 10 - временняемых командслежение за функционированием магистрали ЭВМ и проверкуправильности кода передаваемого адреса вектора прерывания от внешнегоустройства. В случае обнаружения оши-бок в функционировании магистралиЭВМ, искажения кода адреса вектораили зацикливания программы устройствопрерывает текущую программу и устанавливает соответствующий триггер регистра управления и состояния 5. Вслучае останова в ходе программы устройство перезапускает контролируемуюЭВМ. С целью уменьшения времени вос"становления ЭВМ после сбоев устройство запоминает всю передаваемую информацию по магистрали, 10 ил.,1 табл. ные диаграммы предоставления прямого доступа к памяти.Устройство для контроля и перезапуска (фиг.1) содержит фБПП 1, БКМ 2, блок 3 таймера (ТМ), БВ 4, РУС 5, блок 6 дешифрации адресов(ДАД) и блок 7 магистральных передатчиков (БМП). БПП 1 (фиг,2) содержит первый 8, тре тий 9, четвертый 10 и второй 11 одновибраторы. БКМ 1 (Фиг.3) содержит регистр 12 состояния (РС), узел 13 постоянной памяти закона функционирования (УППЗФ), шифратор 14, элемент НЕ-И 15, триггер 16 вектора (ТВ), одновибратор 17, регистр 18 адреса (РА) 18, узел 19 постоянной памяти вектора (УППВ) 19 и элемент НЕ-И 20.Блок БВЧ (фиг.4) содержит шифратор 21, узел 22 памяти восстановления (УПВ), регистр 23 адреса (РА), одно- вибратор 24 и схему НЕ-И 25. РУС (Фиг 5) содержит триггер 26 останова (ТО), триггер 27 ошибки магистрали (ТОМ), триггер 28 ошибки прерывания (ТОП), триггер 29 цикла (ТЦ), триггер 30 разрешения работы (ТРР), элементы ИЛИ 31 и 32 и элементы И 33 и 34.Наименования сигналов управления и Функциональных узлов в устройстве для контроля и перезапуска ЭВМ имеющиеся на фиг. 1 и 3 - 5: разрешение работы работы 35, сигнал 36 с ДАД,1464162 у = Х 9 чХ 1 Х 2ХЗ Х 4 Хб Х 8 Х 9;у = Х 1 Х 2. ХЗ Хб ХЗчХ 1 Х 2 ХЗ Х 5 Хб ХЗ Х 9 чХ 1 Х 2 ХЗ Х 4 Хб Х 7 ХЗ Х 9;у = Х 1 Х 2 ХЗ Хб. Х 8 чХ 1 Х 2 ХЗ:ХбфХ 8 Х 9 чХ 1Х 2. ХЗ Х 4 Хб Х 7 ХЗ.Х 9;у = Х 1 Х 2ХЗ Х 4 Хб Х 8 чХ 1 Х 2 ХЗ Х 4.Х 6 ХЗт 7 Х 1 Х 2 ХЗ Х 4 Хб ХЗччХ 1 Х 2 ХЗ Х 4 Хб Х 7 ХЗ Х 9 прерываний 37, ошибка 38 магистрали,вектор 39, ошибка 40 прерываний, запись цикла 41, сигнал 42 с ДАД, запрет инициации пассивного устройства43, внешнее устройство 44, сигнал 45с ДАД, команда 46, сигнал 47 с ДАД,магистраль 48, ЭВМ 49, основная память (ОП) 50, центральньй процессор(ЦП) 51, причем устройство для конт Ороля и перезапуска ЭВМ связано с ЭВМ,внешними устройствами и основной памятью магистралью 48,Характерные особенности блоковследующие, 15БПП 1 служит для формирования сигналов запрещения прохождения, сигнала;инициации пассивного устройства, т,е.вырабатывает сигналы прерывания ходавыполнения программы и перезапуска 20ЭВИ 49. БКМ 2 служит для контроляпроцессов, протекающих в магистрали48 и проверки правильности передачиадресов векторов прерывания внешнимиустройствами 44. УППЗФ 13 может быть 25реализован на любом постоянном запоминающем устройстве с емкостью 256шестиразрядных слов,На адресные входы УППЗФ 13 подаются сигналы: 30с выхода РС 12 а а,а а - код номера состояния, в котором находитсямагистраль 48; с выхода шифратора 14а а а а - код комбинации логических4 9,6 7 ТМЗ является программно-адресуемымрегистром УКП и выполняет функциюподсчета числа выполняемых команд.БВ 4 служит дл запоминания Всей пере 45.даваемой в магистрали 48 информацииво время выполнения программ. ШФ 21служит для формирования трехразрядного кода, характеризующего передаваемую в магистрали 48 информацию.На вход Х 1 ШФ 21 поступает управляющий сигнал центрального процессора"Признак передачи адреса команды".На вход Х 1 Шф 21 через шину 39 с выхода БКМ 2 поступает сигнал признакапередачи в магистрали адреса векторапрерывания внешним устройством,Из магистрали 48 на входы ШФ 21поступают управляющие сигналы: ХЗ-ПВ,состояний контролируемых управляющих сигналов магистрали 48.На выходе УППЗФ 13 формируются сигналы: р р р р - код номера сос- .оутаяния магистрали 48, в которое происходит переход под воздействием управляющих сигналов в магистрали 48," В - сигнал, информирующий о правильности функционирования магистрали 48; В, - сигнал, информирующий о передаче внешним устройством адреса вектора прерывания.УППЗФ 13 заполняется в соответствии с данными приведенными в таблице,Во все остальные ячейки УППЗФ 13 записаны нулевые коды.Шифратор 14 может быть реализован на основе программируейой логической матрицы или на элементах И-НЕ в соответствии с приведенными формулами.На вход шифратора 14 из магистрали 48 подаются управляющие сигналы: Х 1 -СИА, Х 2 - ВВОД, ХЗ - ВЬБОД, Х 4 - СИП, Х 5 - ПР, Хб - ППР,Х 7 -РПД, Х 8 - ППД, Х 9 - ПВ. На выходе шифратора 14 формируется четырехразрядньй код Уоу, у,уномера комбинаций логических состояний контролируемых управляющих сигналов в магистрали 48, предусмотренных правильным функционированием магистрали 48, причем входные и выходные сигналы связаны следующими соотношениями: Х 4 - "Ввод", Х 5 - "Вывод", Х 6 - СИА,причем входные и выходные сигналысвязаны соотношенияьы;у, = Х 2 ХбчХЗ;у = Х 2 ХбчХ 4 Хб;у Х 2 ХбчХ 5. Хб,РУС 5 содержит разряды: призакостанова, признак ошибки магистрали,признак ошибки прерывания, признакзацикливания и признак разрешенияработы. ДАД 6 служит для дешифрацииадресов, выработки сигналов обрашенияк адресуемьщ регистрам и выработкисигналов ответа в ЭВМ. БМП 7 выполняет под управлением ДАД 6 передачуинформации с выходов ТМ 3, УПВ 22,РА 23, РУС 5 в магистраль 48, ДАЛ 6и БМП 7, являющихся общепринятыми4162 5 146 блоками для устройств, подключаемых к магистрали ЗВМ.Устройство для контроля и перезапуска ЗВМ (УКП) выполняет следующие Функции: Функцию контроля ЗВМ, функцию прерывагпи хода выполнения программы, Функцию перезапуска ЗВМ иФункцию сохранеюгя инфоргиации, необходимой для восстановления вычисли тельного процесса (ВП) после нарушений в ходе выполнения программ.Контроль ЭВМ осуществляется сразу по нескольким параметрак:, контроль хода выполнения программы по числу выполняемых команд; контроль правиль-ности Функционирования процессов, протекающих в магистрали соединяющей все модули вычислительной системы , (ВС); контроль правильности передачи адресов векторов прерываггия от внешних устройств к центральному процессору; выявление ошибочных остановов хода выполнения программы.Функционирование устройства осуществляется под управлением операционной системы свои функции УКП долж, но выполнять во время действия поль; зовательских программ, Режим работы ( УКП опредепяется с.остоянием ТРР 30 и РУС . Если в ТРР 30 записан ноль, , то это значит, что УКП находится в системном режиме В этом случае низ,кий уровень с вьпсода ТРР .30 черезэлемент И 33 поступает н. входы раз,решения работы одновибраторов 8 и 11 " БПП 1 одновибратора. 1/ БКМ 2, ТМ 39 одновибратора 24 БВ 4, 3.прещая тем самым работу БПП 1, БКМ 2, ТМ 3 и БВ 4, т,е. в системном режиме запрещена работа УКП.Если в ВС используются модули оперативной памяти динамичес.кого типа, и регенерацией памяти занимается ЦП 51, то во время регенерации памяти, т,еуправляющий сигнал "Регенерация"("Реген") магистрали 48 находится вактивном состоянгпг, на выходе элемента И 33 сигнал РР имеет низкий уровень, и значит, работа УРП также запрещена. Высокий потенгцгал на инверсном выходе ТРР 30 разпешает прохождение управляющего сигнала ВУ магистрали 48 на ДАД 6. Схемьг г остроения и связи с магистралью 48 для депифраторов адре" сов устройств, подключаемых к магист" рали, являгстся общепринятыми,5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Адреса регистров внешних устройств(УКН является также внешним устройством) обычно располагаются в старшейобласти ОП 50, поэтому три старшихразряда адресного слова содержатвсегда единицы, если адрес, по которому обращается ЦП 51, содержит вэтих разрядах единицы, то ЦП 51 вырабатывает управляющий сигнал ВУ в магистрали 48. Дешифраторы адресоввместо трех старших разрядов адресного слова используют сигнал ВУ, ДАД 6вырабатывает сигналы записи и считывания к РУС 5, УПВ 22, РА 23, БВ 4и ТМ 3. ДАД б выполнен на основе двухдешифраторов адресов. Сигналы обращения к РУС 5 организует дешифратор адресов, который для идентификации адреса использует слова, а для организации сигналов обращения к УПВ 22 иРА 23, БВ 4 и ТМ 3 используется дешифратор адресов, который для идентиФикации адреса вместо трех старшихразрядов использует управляющий сигнал ВУ магистрали 48Таким образом,запрещение или разрешение прохождениясигнала ВУ на ДАД 6 позволяет запрещать или разрешать возможность обращения ЦП 51 к УПВ 22, РА 23 и ТМ 3.Обращение к РУС 5 разрешено всегда.Это позволяет осуществлять защиту отнесанкционированных обращений пользовательских программ к УПВ 22, РА 23и ТМ 3. Системная программа можетобращаться ко всем программно-адресуемым блокам УКП,Одним из способов контроля ходавыполнения программы в УКП являетсяподсчет числа выполняемых команд.Пользовательские программы разбиваются на контролируемые участки, каждый из .которых характеризуется максимальным числом выполняемых команд.Функцию подсчета числа выполняемыхкоманд осуществляет ТМ 3. После прохождения каждого контролируемогоучастка пользовательской программысистемная программа заносит в ТМ 3код максимального числа команд очередного участка пользовательской программы,и после передачи управления пользовательской программе,т,е.ТРР 30 находится в единичном состоянии,и высокий уровень с его выхода через шину35 разрешает работу ТМ 3, как толькоЦП 51 будет считывать очередную команду из ОП 50, активизируется управляющий сигнал "Команда" ЦП 51, и по7 146416 переднему фронту этого сигнала происходит вычитание единицы из кода, хранимого в ТМ 3. При нормальном ходепрограммы системная программа перио 5дически обновляет содержимое ТМ 3, ив последнем никогда не будет полученнулевой код, но если происходит на-рушение в ходе выполнения программы,которое приводит к увеличению числавыполняемых команд на данном контролируемом участке пользовательскойпрограммы, то в ТМ 3 получается нулевой код, и управляющий сигнал равенства нулю ТМ 3 через шину 41 переключает в единичное состояние ТЦ 29, свыхода которого единичный уровень через элемент ИЛИ 31 поступает по шине37 на вход прерывания БПП 1, которыйи совершает прерывание выполнения 20пользовательской программы, передавтем самым управление системной программе,Практически все отказы и сбои аппаратуры ВС проявляются на функционировании магистрали 48, поэтому выяление ошибок в ходе ВП можно осуществлять путем слежения за функционированием магистрали 48. Анализ логики функционирования интерфейса "Усечен- З 0 ная общая шина" позволяет выделить правильные последовательности смены управляющих сигналов.Для интерфейса выделено двенадцать состояний уйравляющих шин магистрали 35 свидетельствующих о правильности функционирования магистрали 48. Последовательность смены этих двенадцати состояний, определяющая правильное функционирование магистрали 48, пока зана в виде граФ-схемы на Фиг. 6. Временные диаграммы, поясняющие функционирование магистрали 48, показаны на фиг. 7 - 10.Контролируемые сигналы, не указан 1 ные на временных диаграммах (фиг.- 10), находятся в пассивном состоянии. Сигнал ТПР на фиг. 7, 8 и 10 и сигнал ТПД на фиг. 7 - 9 могут находиться в любом состоянии.50Переход из одной вершины граф-схемы в другую осуществляется в моменты времени переходов в активное состояние любого из управляюцих сигналов СИА, "Ввод", "Вывод", СИП, ППР, ПВ магистрали 48, а логическим условиемперехода является комбинация логических состояний сигналов СИА, "Ввод", "Вывод", СИП, ТПР, ППР, ТПД, ППД ПВ 2 8(считается, что сигнал, по фронту ко"торого происходит фиксация уровнейконтролируемых сигналов, находится вактивном состоянии), Если в моментперехода из какой-либо вершины графа(Ы,) комбинация логического состояния (,) контролируемых сигналов не соответствует какому-либо логическому условию перехода из данной гершинь; или комбинация сигналов сама по себе является недопустимой, то можно сделать заключение об ошибке в функционировании магистрали 48. Причиной такой ошибки является сбой или отказ самой магистрали 48 или какого-либо из блоков, поцключенных к магистрали48.Слежение за соответствием Функционирования магистрали 48 граф-схеме (фиг, 6) осуществляет БКМ 2.На шифраторе 14 происходит 1 цифрация комбинации логических состоянийсцгналов СИА, ВВОД, В 5 ВОД, СИП, ТПР, ППР, Т 1 цП, ППД, ПВ в четырехразрядное сло" во, соответствующее номеру логических условий Х, , Х, граф-схемы алгоритма функционирования магистрали 48. Запрещенной комбинации логических .состояний контролируемых сигналов (комбинация, непредусмотренная правильным функционированием магистрали 48, показанная на временных диафрагмах фиг. 7 - 10, является запрещенной) соответствует нулевой код на выходе шифратора 14.УППЗФ 13 является аппаратным представлением граФ-схемы закона фучкциониоования магистрали 48 и реализован на постоянном запоминающем устройст.ве, где адрес ячейки памяти можно прецставить в, виде М Х, где с, - тетырехразрядный номер вершины граф- схемы, из которой происходит переход; Х - четырехразрядный номер комбина,1ции логических состояний управляющих сигналов в момент перехода. А содержимым ячейки УППЗФ 13 является четырехразрядньп номер вершины о куда осуществляется переход. Кроме того, информационное слово, хранящееся в ячейке УППЗФ 13, содержит два дополнительных разряда В и В . В свидетельствует о том, что данный переход совершен в соответствии с граф-схемой. Если в В находится единица, то магистраль 4 функционирует верно, если нуль, то значит в магистрали 4 обнаружена ошибка. Вь является приз9 14641 наком того, что в данный момент времени происходит передача от внешнего устройства адреса вектора прерывания.Ячейки памяти адреса которых соР5 ответствуют переходам, предусмотренным граф-схемой правильного функционированич магистрали 48, заполняются соответствующим образом, все осталь; ные ячейки памяти во всех разрядахсодержат нули, и если во время контроля работы магистрали 48 происходит обращение к ячейке УППЗФ 13 с нулевым содержимым, то это свидетельствует об ошибкеобнаруженной в магистрали 48, 15Кроме контроля магистрали 48 БКМ2 осуществляет проверку правильности передаваемого внешним устройством адреса вектора прерывания.Если в момент передачи адреса век тора прерывания происходит искажение кода адреса вследствие сбоя магист-рали 48 нли сбоя или отказа элемен тов внешнего устройства, прерывающего ход выполнения программы, которые участвуют в передаче адреса вектора прерывания, последствием этого может стать останов хода выполнения прог- раммы, или обращение ЦП 51 по несу ществующему адресу вектора прерывания, что всвою очередь приводит к тому, что внешнее устройство,котсрое требует принятия с.него или вывода на него информации, не будет обслужено,т.е.его работа исключается из функционирования всей БС.35Если же проверять правильность передаваемого кода, то можно продолжить функционирование ВС с внешним устройством, в котором произошел отказ механизма передачи адреса вектора прерывания, т.е. передается искаженный адрес вектора прерывания. Системная программа, которой сообщается об ошибке при передаче адреса вектора прерывания, дополнительно обращаясь к ВУ 44, может обнаружить источник прерывания и таким образом маскировать подобные отказы внешних устройств.Если разрешена рабога УКП, т.е.ТРР 30 находится в единичном состоянии, высокий потенциал с выхода которого через элемент И 33 и шину 35разрешает работу одновибратора 17, .который в свою очередь по переднему фронту любого из управляющих сигналов СИА, Ввод, Вывод, СИП, ППР, ПВ формирует прямоугольный сигнал 62 1 О(данный сигнал соответствует моменту времени перехода иэ одной вершины в другую граф-схемы функционирования магистрали 48), При этом на адресных входах УППЗФ 13 присутствует информация о соответствующей комбинации логических состояний кохтролируемых управляющих сигналов (Х,Х - логическое условие перехода) и е том состоянии, в котором сейчас находится магистраль ( Ы, Ы, - вершина граф-схемы на фиг. 6).На выходе УППЗФ 13 будет содержимое соответствующей ячейки памяти, старшие разряды которого являются но" мером того состояния (с с ), куда осуществляется переход. По переднему фронту сигнала на выходе одновибратора 17 содержимое старших информационных разрядов УППЗФ 13 фиксируется в первой ступени РС 12, а по заднему фронту - во второй ступени РС 12, который является двухступенчатым регистром. Таким образом, за время действия сигнала на выходе одновибратора 17 на выходе УИПЗФ 13 сохраняется информация об осуществленном переходе в граф-схеме функционирования магистрали 48.Если осуществленный, переход не соответствует правильному функциениро" ванию, то на выходе УППЗФ 13 будут нули, низкий уровень на выходе В разрешает прохождение сигнала с ин-, версного выхода одновибратора 17 на вход установки в единичное состояние ТОМ 27, переключив тем самым последний в единичное состояние, т.е. зафиксировав ошибку в магистрали 48Если осуществлен переход в состояние, когда происходит передача внешним устройством адреса вектора прерывания, то по переднему фронту сигнала на выходе одновибратора 17 происходит запись единичного состояния с выхода Ве УППЗФ 13 в ТВ 16, Единичное состояние данного триггера свидетельствует о том, что произошла передача адреса вектора прерывания и следующим будет цикл обращения ЦП 51 к ОП 50 по адресу вектора прерывания.В РА 18 по каждому переднему фронту СИА происходит фиксация содержимого восььк младших разрядов информационной шины ДА магистрали 48, что соответствует младшей части адреса, по которому обращается ЦП 51. УППВ 19 является узлом постоянней памятиУКП осуществляет прерывание программыв случае обнаружения ошибок. Данноепрерывание имеет самый высокий приоритет среди других видов прерывания.В ВС могут появиться ошибки, которые приводят к остановам хода выпопнения программ, что является недопустимым,УКП выявляет случаи останова иосуществляет перезапуск ЭВМ 49.Останов хода выполнения программыопределяется по появлению управляющЕего сигнала ОСТ магистрали 48, которыйпоступает на вход, запускающий рабо- .15ту одновибратора 8 БНП 1. Если разрешена работа УКП, т.е. на входе разрешения. работы одновибратора 8 присутствует высокий уровень, то одновибратары 8 - 10 вырабатывают последовательность управляющих сигналовПОСТН.и ПИТИ. в магистраль 48. Даннаяпоследовательность сигналов ПИТН иПОСТН сообщает ЦП 51, о нарушениипитания, обнаруженному схемой конт 25 ствляет перезапуск ЭВМ 49. Таким образом, осуществляется вызов УКП перезапуска ЭВИ 49 в случае остановахода выполнения программ. При этомсигналом ОСТ также устанавливаетсяв единичное состояние ТО 26. Операционная система, которой отдаетсяуправление всегда после перезапускаЭВИ 49 может опросить состояние ТО26 и определить, что данный перезапуск вызван остаиовом хода выполнения программыУКП осуществляет контроль за функционированием магистрали 48, контО40роль правильности адреса вектора пре.рывания внешнего устройства, контроль количества числа выполняемыхкоманд программой и вызывает прерывание хода выполнения программы, если 45.обнаруживает ошибки. УКП также осу ществляет перезапуск ЭВМ 49 в случаеостановов хода выполнения программы.Как после перезапуска ЭВИ 49, таки после прерывания хода выполненияпрограммы после обнаружения ошибок 50происходит передача управления вычислительной системой специальной управляющей программе, целью которой явля.ется восстановить с приемлемой точностью искаженный вычислительныйпроцессДля уменьшения времени восстановления вычислительного процесса послесбоев служит БВ 4. УПВ 22 является 1 1464 векторов, в котором по адресу, соответствующему адресу вектора прерывания внешнего устройства, записана единица, во всех остальных, ячейках памяти записан нуль.Если ТВ 16 установлен в единичном состоянии и по переднему фронту СИА будет обращение к ячейке памяти УППВ 19, содержащей единицу, то значит ЦП 51 обращается по существующему адресу вектора прерывания, если же будет обращение к ячейке памяти УППВ 19, содержащей нуль, то значит ЦП 51 обращается по неверному адресу вектора прерывания внешнего устройства, так как и на входе элемента НЕ-И 20 совпадают низкие уровни сигналов с выхода УППВ 19, СИА и с инверсного выхода ТВ 16, то на выходе элемента НЕ-И 20 высокий потенциал через шину 40 переключает ТОП 28 в единичное состояние, зафиксировав таким образом ошибку при передаче адреса вектора прерывания внешнего устройства.Для обеспечения правильности работы БКМ 2 необходимо, чтобы время задержки прохождения сигналов на одновибратаре 17 быпо больше времени задержки на УППЗФ 13. Длительность сигнала на выходе одновибратора 17 определяется быстродействием РС 12 и ТОМ 27, а также минимально допустимым временем между фронтами сигналов СИА, ,"Ввод", "Вывод", СИП, ППР, ПВ.Если в процессе работы УКП будет переключен один из триггеров ТОМ 27, ТОП 28 и ТЦ 29 в единичное состояние, то на выходе элемента ИЛИ 31 устанавливается единичный уровень, который по шине 37 поступает на первый вход разрешения работы одновибратора 11, и если на его втором входе разрешения работы присутствует единичный уровень, т.е. разрешена работа УКП, то по переднему фронту управляющего сигнала СИА магистрали 48 одновибратор 11 вырабатывает сигнал запрещения прохождения к ЦП 51 управляющего сигнала СИП магистрали 48 на время, в течение которого отсутствие сигнала СИП ЦП 51 принимает как ошибку обращения к магистрали 48, прерывает ход выполнения текущей программы и осуществляет переход к специальной программе обработки ошибки обращения к магистрали 48, которая, опрашивая триггеры РУС 5, определяет причину, вызвавшую прерывание. Таким образом,16212 роля питания ЭВМ 49, и ЦП 51 осуще 14 б 4162 4оперативным запоминающим узлом, в котором в процессе хода зькеолнения программы происходит запоминание всей информации, передаваемой по инФормационной шине "Дане".ьеегадрес" магистрали 48, Синхроееизаевея записи в УПВ 22 передаваемой в магистрали 48 информации осуществляется: по перед: нему Фронту управляющего сигнала СИАмагистрали 48 (фиг. 7 и 8); по пе,реднему фронту управееякщего сигналаСИП магистрапи 48 (фиг.7); по переднему фронту управляюшего сигнала "Вывод" магистрали 48 (фиг. 8). Ин-формационное слово УПВ 22 содержит , три дополнительных разряда, в которыхзаписывается код характеризующийтип передаваемой информаееееи, Формирование данного кода осуществляется на шифраторе 1 на вход которого посту пают управляющие сигналы "Команда"с управляющего выхода 1-, 51, "Век. тор" - с выхода ТВ 16 БИ 2 ПВ,Ввод, "Вывод", СИА - из магистрали 48. Выделяется восемь типов информации, передаваемой в магистрали 48.Данньем типам поставлены и соответст-вие коды на выходе шифратора 21;000 - адрес ОП 50; 001 - вводимые в ЦП 51 данные; 01 е 0 - выводимые из ЦП,1 51 данные; 011 - адрес очередной ко-манды; 100 - адрес вектора прерыва ния внешнего уг:тройства; 101 - адресОП 50, передае аемьей в режиме прямого доступа к памеети; 1 О - вводимые в ОП 50 данные в режиме ПДП; 1 1 - выводи, мые из ОП 50 данные в режиме ПДП,Адрес ячейки памяти внутри УПВ 22 определяется содержимым РА 23, кото-. рый в режиме рабогье УКП ееаращивает .свое содержимое на единицу после каждого сигнала записи информации в УПВ 22, В системном режиме,".А 23 является программно адресуемьем регистром и управляющая программа может считывать его содержимое и записьнать туда необходимый код, так как данный код является адресом е 3 ееутрв; ЛТГ 22 то управляюшая программа, изменяя содержимое РА 23, может просматривать ячейки памяти УЛВ 22. Последни 1 е также является программно адресуемьм узлом, управляющая программа. может только считывать содержимое информационных выходов УПВ 22. Обращегле к выходам УПВ 22 Осуществляется пэ двум адрес ам п О Од ному е 1. з к о т Ое ьех считывае тся Б 10 15 20 2 б ЗО 35 тип информации, по другому - само инФормационное Слово.Если работа УКП разрешена, и высокий потенциал с выхода ТРР 30 черезэлемента И 33 и шину 35 поступает навход разрешения работы одновибратора24, то он по каждому переднему фронтууправляющих сигналов СИА "Вывод",СИП вырабатывает сигнал, по переднемуфронту которого происходит запись содержимого информационной шины ДА магистрали 48 и типа данной информациив ячейке памяти УПВ 22, а по заднемуфронту происходит наращивание адресав РА 23,В случае, если УКП обнаруживаетошибку в процессе выполнения программы, прерьевает ее выполнение или осуществляет перезапуск в случае останова, то управляющая программа, адре-суясь к РА 23 и УПВ 22, может проследить путь выполняемой программы, точно определить место нарушения в ходепрограммы, восстановить искаженнуюинформацию и осуществить перезапускпрерванной программы с нужного места.При подготовке УКП к работе сис-темная программа должна обнулять РА23,УКП позволяет контролировать функционирование магистрали, производитьпрерывание хода выполнения программы при обнаружении ошибок в магистрали ЭВМ.и уменьшить время восстановления вычислительного процесса послесбоев.Формула из обретенияУстройство для контроля и перезао пуска ЗБМ, содержащее таймер, блок магистрапьньех передатчиков, дешифратор адресов, блок прерывания и перезапуска, содержащий первый, второй,. третий и четвертьей одновибраторы, регистр управления и состояния, содержащий триггер разрешения работы, триггер останова, триггер цикличности, причем информационньей выход блока магистральных передатчиков являет- ся информационным выходом устройства для подключения к магистрали контролируемой ЭВМ, информационные выходы, триггера останова, триггера цикличности, триггера разрешения работы и таймера подключены к первой и второй группам информационных входов блока магистрапьных передатчиков, выходобнуления таймера подключен к входу установки в единичное состояние триггера цикличности, первый выход дешифратора адресов подключен к входу раз 5 решения записи регистра управления и состояния,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени восстановления работоспособности контролируемой ЭВМ после сбоев, в устройс 1- 10 во введены блок контроля магистрали, содержащий регистр состояния, узел постоянной памяти закона функционирования, шифратор, одновибратор, регистр адреса, триггер вектора, узел постоянной памяти векторов и первый и второй элементы НЕ-И, блок восстановления, содержапщй шифратор, узел памяти восстановления, регистр адреса, элемент НЕ-И и одновибратор, в регистр управления и состояния введены триггер ошибки магистрали, триггер ошибки прерывания, первый и второй элементы ИЛИ и первый .и второй элементы И, причем выходы триггеров ошибки прерывания и ошибки магистрали подключены к первой группе ин-. формационных входов блока магистраль ных передатчиков, входы-выходы дешифратора адресов подключены к информа- Зо ционным и управляющим шинам магистрали контролируемой ЭВМ, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы дешиф ратора адресов подключены соответст 35 венно к входу разрешения записи таймера, к входу разрешения записи регистра адреса, к управляющему входу . "Чтение-запись" узла памяти восстановления, блока восстановления, пер О вому, ВтоРому, третьему, четвертому и пятому разрешающим входам блока магистральных передатчиков, выход "Останов" магистрали контролируемой ЭВМ подключен к входу запуска работы первого одновибратора блока, прерывания и перезапуска и к входу установки в единичное состояние триггера останова регистра управления и состояния, выход сигнала инициации активного устройства магистрали контролируемой ЭВМ подключен к инверсному входу запуска работы второго одновибратора блока прерывания и перезапуска, к первому входу шифратора, к первому инверсному входу запуска работы одновибратора, первому входу элемента НЕ-И блока восстановления, к первому входу шифратора, первому входу первого элемента НЕ-И, первому ьходу запуска работы одновибратора и входуразрешения записи регистра адресаблока контроля магистрали, выход сигнала ввода магистрали контролируемойЭВМ подключен к второму входу шифратора н второму входу элемента НЕ-Иблока восстановления, к второму входушифратора, инверсному управля сщемувхоцу триггера вектора и второму инверсному входу запуска работы одновнбратора блока контроля магистрали, выход сигнала вывода магистраликонтролируемой ЭВМ подключен к третьему входу шифратора и второму инверсному входу запуска работы одновибратора блока восстановления и ктретьему входу шифратора, третьемуинверсному входу запуска работы одновибратора блока контроля магистрали,выход сигнала инициации пассивногоустройста магистрали контролируемойЭВМ подключен к третьему входу элемента НЕ-И блока восстановления и кчетвертому входу шифратора и четвертому инверсному входу запуска работыодновибратора блока контроля магистрали, выход сигнала требования прерывания магистрали контролируемой ЭВМпоцключен к пятому входу шифратораблока контроля магистрали, выход сигнала подтверждения прерывания магистрали контролируемой ЭВМ поцключен кшестому входу шифратора и пятому инверсному входу запуска .работы одновибратора блока контроля магистрали,выход сигнала требования прямогодоступа к памяти магистрали контролируемой ЭВМ подключен к седьмомувходу шифратора блока контроля магистрали, выход сигнала подтверждениявыбора магистрали контролируемой ЭВМподключен к восьмому входу шифраторар шестому инверсному входу запускаработы одновибратора блока контролямагистрали, а также к четвертому входу шифратора блока восстановления,выход сигнала "Подтверждение прямогодоступа к памяти магистрали контролируемой ЭВМ" подключен к девятомувходу шифратора блока контроля магистрали, выход сигнала "Сетевое питаниенормально" магистрали контролируемойЭВМ подключен к инверсному выходу первого одновибратора и инверсному входузапуска работы третьего одновибратораблока прерывания и перезапуска, выходсигнала "Постоянное питание нормаль