Вычислительная система

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИН 6 Р 11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая и одинаковых однотактных вычислительных устройств, каждое из которых состоит из множества кобинационных логических блоков и элементасравнения, причем выходы каждого 1-го(ь 1,2 п) однотактного вычислительного устройства соединены со входами элементов сравнения ь-го и1+1-го (1.-1-го) однотактных вычислительныхустройств, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышениядостоверности диагностической информации, система содержит п запоминающих устройств с одновременной записьюв каждом такте всей диагностическойинформации и и элементов И, причеминформационные входы -го запоминающего устройства соединены со вход:чии выходами 1-го однотактного вычи .лительного устройства и линиями связимежду комбинационными логическимйблоками з-го однотактного вычислительного устройства, управляющий входразрешения записи 1-го запоминающегоустройства соединен с выходом х-гоэлемента И, первый из входов которого соединен с выходом элемента сравнения -го однотактного вычислительного устройства, второй вход соединен с выходом элемента сравнения1+1 го (-1-го) однотактного вычислительногоустройства, а третий входявляется входом тактовых сигналов,Изобретение Относится к вычислительной технике, а именно к вычислительным системам с автоматическимпойскам места неисправности.Известна цифровая вычислительнаямашина, в которой после обнаруженияошибки производится останов бсновнойаппаратуры, после чего производитсяпроцедура "учет", во время которой 10информация из основных управляющихтриггеров и регистров через дешифра-тор и информационный регистр блокадиагностики перекачивается в фиксированную область оперативной памятиПосле этого запускается программа локализации места неисправности,Недостатком этой системы является"недостаточная полнотадиагйоза, вызванная тем, что, во-первых, фиксиру=етс 1 Фблько"содеряаЖбеосновных триггеров и, во-вторых, тем, что в рядеслучаев из-за сложности временной диаграммы ЦВМи значительйых затратвремени на остановку основной аппаратуры диагностическая информация, непосредственно относящаяся к сбою илиотказу, искажается (затирается),Известны и другие системы, например, в которых в оперативной или буферной памяти, с целью диагностики,при сбоях фиксируются состояния регистров машины,.Подобные Системы имеют такой женедбстаток, что и описанный в первомисточнике.Кроме того, существуют ЦВМ,"в которых основная память используется" "длярегистрации иконтроля временйыхпОследОВательностей управляющих им 40пульсовВнешняя память используется длясбора диагностической информации всистеме согласно четвертомуисточнику. В этой системе фиксйрУются и 45сравниваются с эталоном результатыпрохождения программы в ЦВМ.Недостатком описанных в третьем ичетвертом источниках системы и методом является то, что они собирают ианализируют лишь косвенную информацию о неисправности. .Наиболее близким к данному изобретению техническиМ решением являетсявычислительная система, содержащая55несколько (и) расположенных междувходным и выходным регистрами одно.твктных вычислительных устройств,каждое из которых состоит йз множест ва комбинационных логических блокови элемента сравнения, причем выходыкаждого 1-го (1=1,2п) однотактного вычислительного устройствасоединены со входами элементов сравнения -го и 1+1-го (1-1-го) однотактных вычислительных устройств,Операция начинается с приема входныхинформационных и управляющих сигналовво входной регистр и заканчиваетсяприемом результатов в вь 1 ходной регистр. Само выполнение операции представляет- собой переходный процесс вкомбинационныхлогических блоках однотактного вычислительного устройства. Каждый комбинационный логическийблок состоит из множества комбинационньй логических узлов.Недостатком этой системы являетсяневозможность получения достовернойдиагностической информации при воз"никновении сбоев, проявляющихся только в динамическом режиме и отсутствующих при однотактном режиме,Целью настоящего изобретения явля"ется повышенИе достоверности диагнос-тической информации.С этой целью в вычислительную систему введены п запоминающих устройствс одновременной заПисью в каждом так-,те всей диагностической информации ии элементов, выполняющих функциюэлементов И (в дальнейшем называютсяэлементами И), причем информационныевходы ь.-го запоминающего устройствасоединейй совходами и выходами 1-гооднотактного вычислительного устрой"ства и линиями связи между комбинаци-,онными логическими блоками 1-го однотактного вычислительного устройства,управляющий вход разрешения записи1-го запоминающего устройства соединен с выходом -го элемента И, первый из "входбв которого соединен с выходом элемента сравнения-го однотакт-ного вычислительного устройства, второй,вход соединен с выходом элемента сравнения 1+1-го (1-1-го) однотактного вычислительного устройства, а третийвход является входом тактовых сигналов,Блок-схема системы, выполненнойсогласно данному изобретению, приведена на чертеже.Вычислительная система содержитнесколько (и) одинаково работающихвычислительных устройств 1, каждоеиз них содержит множество комбинациз ,776онных логических блоков 2, входные3 и выходные 4 линии связи, соединительные линии связи 5 между комбинационными логическими блоками 2 и элемент сравнения 6, входы которого соединены с выходными линиями связи 4данного 1-го и соседнего 1-го однотактного вычислительного устройства 1.В состав каждого однотактного вычислительного устройства 1 входиттакже запоминающее устройство (ЗУ) содновременно записью в каждом тактевсей диагностической информации 7 иэлемент И 8, причем информационныевходы запоминающего устройства соединены со входными 3 и выходными 4 линиями связи и соединительными линиями 5 между комбинационными логическими блоками 2 данного однотактноговычислительного устройства 1, а управляющий вход 9 запоминающего устройства 7 соединен с выходом элемента И 8, один из входов которого является входом тактовых импульсов, второй вход соединен с выходом 10 элемента сравнения 6 данного 1-го однотактного вычислительного устройства1, а третий вход соединен с выходом10 элемента сравнения 61+1-го однотактного вычислительного устройства 1.Вычислительная система работаетследующим образом.В начале операции со всех входныхрегистров (на чертеже не показаны)во все вычислительные устройства 1одновременно поступает одинаковая исходная информация и одинаковые управляющие сигналы. После этого в комбинационных логических блоках протекает переходный процесс, который заканчивается к моменту приема резуль.татов. При этом во всех точках вычислительной системы устанавливаются постоянные уровни сигналов,Поскольку трудность поиска меставозникновения устойчивой и, в особенности, неустойчивой неисправностисостоит в отсутствии информации означении сигналов на границах каждогокомбинационного логического блока 2,(с точностью до которого должна про 320 4 изводиться диагностика) в самый момент сбоя, то во введенных в вычислительную систему ЗУ 7 в конце каждой операции одновременно с приемом результатов в выходные регистры производится одновременное запоминание значений всех входных и выходных сигналов всех комбинационных логических блоков 2.Запоминание значений указанныхсигналов в 1-ом запоминающем устройстве 7 производится лишь до тех пор, пока элементами сравнения в 1-ом или 1+1-ом однотактном вычислительном устройстве 1 не будет обнаружена какая-либо ошибка.Если в 1-ом однотактном вычислительного устройства 1 получился неверный результат, то в этом и 1+1-ом однотактном вычислительном устройстве на выходах элементов сравнения 6 появляется низкий уровень сигнала, который поступает на элементы И 8 25 1-го, 1+1-го и 1-1-го однотактных вычислительных устройств 1, тактовые импульсы перестают поступать в соответствующие три запоминающие устройства 7, которые при этом перестают запоминать новые значения поступающих сигналов. Таким образом, в трех указанных запоминающих устройствах 7 остаются полные "фотографии" состояния трех однотактных вычислительных устройств 1 в конце операции, неверно выполненной в х-ом устройстве 1.Очевидно, что запомненная такимобразом информация является достоверной -и не зависит от вида неисправности, так как она снимается с входов и выходов диагностируемых блоков и относится непосредственно к "неверной" операции, то есть эта информация не успевает исказиться.Данная вычислительная система поэ- ,45воляет после любого, даже однократноГо проявления неисправности точно .определить неисправный комбинационный логический блок, поэтому резко сокращается время поиска места неисправ- ности и время ремонта, что приводит к уменьшению времени восстановления и к повышению надежности всей вычислительной системы.776320 СоставительРЕдаКтОр Н. СИЛЬНяГййа ТЕХрЕд М;ХОдаНИЧмЮвЮЮЮЗаказ 7103" Тйраж 704 орректор ГРешетн аеВ аи а е сное о су м ит ы 4 ва,а юаВЮЮ ЮЮЮЮ ЮаеВ Ы: ФФааМЫЛФФВФтвеннополи роизво ВНИИПИ. Г по дел3035, Мос ственного коми бретений и от 35, Раушская юаВю ское предприя ии аии ии аВ ае еа ии ае и юУжгород, ул. Проектная, 4