Устройство диагностики многопроцессорного вычислительного комплекса

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 79 1)5 С 06 6, 11/00 НИЕОМУ СВИ ЕТЕНИЯ И ЬСТВУ ВТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРКф 959086, кл. С 06 Р 11/22, 1978.Патент США В 4462099,кл. 371-22, опублик, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ МНОГОПРЦЕССОРНОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКС(57) Изобретение относится к вычисельной технике и может быть использовано для поиска неисправностеив многопроцессорных вычислительныхкомплексах повышенной надежности.Целью изобретения является повышениеточности диагностики. Цель достигается тем, что устройство содержит блок3 управления, с первой по четвертуюгруппы приемников 4-7, дешифратор 8,первый и второй элементы 9 и 10 сравнения, первую и вторую группы передатчиков 11 и 12, регистр 13 и коммутатор 14. 1 з.п,ф-лы, 2 ил., 2 табл.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для поиска неисправностей в многопроцессорных вычислительных комплексах повышенной надежности.5Цель изобретения - повышение точности диагностики.На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг,2 - схема блока управления.Устройство диагностики многопроцессорного вычислительного комплекса содержит первую и вторую группы информационных входов-выходов 1 и 2, блок 3 управления, первую группу приемников 4, вторую группу приемников 5, третью группу приемников 6, четвертую группу приемников 7 дешифратор 8, первый 9 и второй 10 элементы сравнения, первую группу передатчиков 11, вторую группу передатчиков 12, регистр 13, коммутатор 14, первую группу информационных входов 15, вторую группу информационных входов 16, первый 17 и второй 18 выходы признака соответствия эталону, первый 19.1 и второй 19.2 входы признака наличия диагностических процедур, с первого по четвертый входы 19,3-19,6 режима, с первой по четвертую группы выходов 20-23 команд для процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи. Блок3 управления содержит первый 24 и второй 25 дешифраторы, с первого по четвертый элементы И 26-29, с первого по седьмой входы 30-36 режима, с первого по четвертый выходы 37-40, первую и вторую группы выходов 41 и 42.40Приемники 4-6 предусмотрены дляподведения к данному абсенту - центральному процессору (ЦП) или процессору ввода-вывода (ПВВ) всех управляющих и информационных сигналов от другогопроцессора, являющегося в данном сеансе связи арбитром.В рабочем ждущем режиме, при отсутствии неисправностей в магистралях, все приемники и передатчики разблокированы и ждут команду от процес 50срра-арбитра. Задание того или иного кода команды с ее реализацией вкомбинационной схеме заранее выбранного процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, осуществляется через группы выходов 20 и 21 или 22и 23. Условием отсутствия диагностических процедур обеспечивается наличие логических нулей на входах 19.1и 19,2,В режиме выполнения диагностических проверок значение на входе19.2 обеспечивает задание на выходахкоммутатора 14 адреса в соответствиис разрядами (18-23) регистра 13. Значение "1" на входе 19.1 при наличиизначения "1" на входе 19.2 задает режим имитации. При этом с момента выработки значения "1" на входе 19. 1 диагностируемый процессор в режиме имитациивоспроизводит выполнение операцииточно так же, как при получении команднсго слова при обслуживании рабочей программы, Входы 19.3-19.6 предусмотрены соответственно для блокировкии разблокирозки приемников и передатчиков при их раздельном функционировании в режиме диагностики.Процедуры диагностики разделены навнутреннюю и внешнюю проверки,В режиме внутренней микродиагностики на входы 9.3-19,6 подаются запрещающие уровни., после чего данныйпроцессор логически отключается от,вычислительного комплекса и тем самым обеспечивается исключение влияниядиагностируемого процессора на рабочую программу, функционирование которой обеспечивается работой системывычислительного комплекса с участиемостальных абонентов. Далее от диагностического носителя сервисного процессора (СП) информация заносится вприемник б. Затем одновременно на входах 19,1 и 19,2 устанавливаются логические единицы, после чего в соответствии со значениями разрядов приемника 6 возбуждается группа приемников4 и 5 или 6 и 7. Если 14-й разрядприемника 6 равен ."1", то работа осуществляется через входы-выходы 1,если 14-й разряд приемника 6 равен0 , то работа осуществляется черезвходы-выходы 2 . Занесением различныхкомбинаций кодов из тестового наборав приемник 6 возбуждаются группы выходов 20 и 21 или 22 и 23, что обес-.печивает последовательное выполнениекаждой команды с последующей проверкой полученных результатов для всегоспектра операций, которые присущиданному диагностируемому процессору.Одной из процедур проверки является определение правильности работыприемников 4 или 6 для ЦП или ПВВ. Вэтом случае возбуждаются поочередно1548792 10 15 25 30 В режиме внешней микродиагностики в процедурах проверки участвуют пары процессоров: СП- ЦП, СП-ф ПВВ, СП - СП, ЦП- ПВВ, ЦП" ЦП, ПВВ - ЦП, ПВВ -ф ПВВ, Причем дианостический тестовый набор для любых номеров одноименных процессоров при взаимной диагностике один и тот же. Например, тестовый набор при при взаимодиагностике ПВВ - ПВВ и1 5 ПВВ - ПВВ; один и тот же. Как правило, при выполнении внешней микродиагностики как 1-й, так и 3-й абоненты вэаимодиагностику осуществляют средствами только одной магистрали, поэ тому вычислительный комплекс в промежутке микро- диагностики выполняет рабочую прог- грамму средствами другой магистрали без участия 1-го и 3-го процессоров, При этом в средствах рабочих процессоров, занятых процедурой диагнос.тики, номера 1 и 3 зарегистрированы как абоненты отсутствующих (отключенных) в конфигурации комплекса, Кроме того, все рабочие процессоры по входу приемников и передатчиков для диагностируемой магистрали заблокированы, что.бы было исключено влияние избыточных наложений кодов на контролируемых магистралях, а также чтобы магистраль не нарушала работувычислительного комплекса.Посредством двух сеансов проверки П.П и П.-+П. микродиагностика вы 11полняет проверку работоспособности процессоре активизированный выход дешифратора 8 весом один возбудит выход первого передатчика 12. В 3-м процессоре первый приемник 6, активизируясь кодом единицы, сравнится с позиционным весом один, выданным дешифратором 8, и поэтому на выходе 18 должен быть код единицы. Состояние выхода 8, сравниваясь с единичным эталоном бло 4 ц ка диагностики, будет инициализировать чтение диагностического набора ) для следующего примера проверки.В случае несовпадения единичногоэталона с выходом 18 блок диагности ки приостанавливает работу и выдаетадрес неисправной шины (см,табл.1).Переход от первого сеанса взаимноймикродиагностики П - П к второму1П - П осуществляется новой командой, задаваемой оператором с помощью средств СП. 55 выходы этих приемников, используяразряды 1-7, 9 и 10-13 (если п = 12),одновременно для каждого примера проверки, обеспечивая разрядами 18-23приемника 6 равнозначный позиционныйвес на первых входах элементов 9 и10 сравнения. При соответствии значений выходов 17 или 18 эталону блокдиагностики переходит к следующемупримеру. В противном случае блок.диагностики останавливается с точнымуказанием адреса диагностируемогоприемника, В средствах блока диагностики, входящих в СП, предусмотренспециальный счетчик, который инкрементируется при каждом случае сравнения выходов диагностируемого процессора с эталоном, который заранеесчитан с диагностического носителя.При остановке блока диагностики счетчик сравнения указывает номер, а следовательно, и точное место неисправности. всех приемников и передатчиков про"цессоров П; и П по рабочим входамс точным указанием места дефектногоусилителя, если таковой имеется, атакже проверку магистральных шин напредмет отсутствия обрывов, короткихзамыканий и корректность цепей согласующих резисторов с указанием точного места неисправного разъема и номера контакта,Рассмотрим пример взаимной микро- диагностики через входы-выходы 2 для сеанса П; - П;, предполагая, что оба процессора П; и П прошли стадию3внутренней диагностики.В начальный момент в обоих процессорах сбрасываются приемники 6, на входах 19,1-19,6 устанавливаются логические нули, в разрядах (8-23) приемника 6 устанавливается код 000010, где 23-й разряд имитируется четность коммутатора. Далее на входах 19.1 - 19,6 устанавливаются соответственно:в -м процессоре О, 1,О, О, 0,1; в 1-м процессоре О, 1, О, 1, О, О.Вследствие такого управления раз-: блокированы только группа передатчиков 12 в 1-м процессоре и группа приемников 6 и 7 в 1-м процессоре, В д-м В табл.2 приведен один из вариантов тестового набора, с помощью которого производится внешняя диагностика шин для обнаружения обрывов, наличия коротких замыканий, наличия . ложных кодов единиц вследствие дефектов приемников и передатчиков,В этом случае на коммутатор 14 1-го абонента из приемника 6 заносится код нулевого адреса, а входы диагностируемых передатчиков в -м процессоре и входы диагнастируемых приемников 1-го абонента разблокированы, В 1-м абоненте к первому, второму, третьему и т.д. входам элемента 9 или 10) сравнения последаватель 10 но подводятся через дешифратор 8 зеса: один, два, три и т.п, После каждого веса выход соответствующего элемента 9 или 10 сравнения сравнивается единичным эталоном блока диагностики. Появление любой единицы на выходе элемента сравнения блок диагностики регистрирует как Факт наличиянеисправности в шине,20Формула изобретения 1. Устройство диагностики многопроцессорного вычислительного комплекса, содержащее первую и вторую группы из и передатчиков в каждой, где и-число процессоров вычислительного комплексацешифратор, регистр, первый и второй элементы сравнения и с первой по четвертую группы из и приемников в каждой, причем выходы передатчиков первой группы объединены с информационными входами приемников первой и второй групп и подключены соответственно к информационным входам-выходам первой группы устройства, выходы передатчиков второйруппы объединены с информационными входами приемников третьей ичетвертой групп и подключены соответственно к информационным10 входам-выходам второй группы устройства, первый вход режима которого подключен к входам блокировки передатчиков первой группы, второй вход режима устройства поцключен к входам блокировки передатчиков второй группы, информационные входы первой группы устройства подключены соответственно к информационным входам регистра, группы выходов дешифратара с первой по и-ю подключены соответственно к информационным входам передатчиков первой группы, к информационным вхо-., дам передатчиков второй группы, к входам первой группы первого элемента сравнения и к входам первой группы второго элемента сравнения, выход первого и второго элементов сравнения подключены соответственно к первому и второму выходам признака соответствия эталону устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности диагностики, она содержит блок управления и коммутатор, причем выходы первой группы регистра подключены соответственно к первым управляющим входам приемников первой и третьей групп, выходы второй группы регистра. подключены соответственно к информационным входам первой группы коммутатора, выходы которого подключены к входам дешифратора, первый, второй и третий выходы регистра подключены соответственно к первому, второму и третьему входам режима блока управления, выходы первой группы которого подключены к первым управляющим входам приемников второй группы, выходы второй группы блока управления подключены к первым управляющим входам приемников четвертой группы, выхо-, ды приемников первой группы подключены к входам второй группы первого элемента сравнения и к выходам первой группы устройства для подключения к первой группе входов команд процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, выходы второй группы устройства для подключения к второй группе входов команд процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, подключены к выходам приемников второй груп- пы, выходы приемников третьей группы подключены к входам второй группы второго элемента сравнения и к выходам третьей группы устройства для подключения к третьей группе входов команд процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, выходы четвертой группы устройства для подключения к четвертой группе входов команд процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, подключены к выходам приемников четвертой группы, информационные входы второй группы устройства подключены соответственно к информационным входам второй группы коммутатора, третий и четвертый входы режима и первый вход признака наличия диагностических процедур устройства подключены соответственно к четвертому пятому и шестому входам режима блока управления, первый выход которого подключен к вторым управляющим входам приемников первой и второй групп, второй вы/ хад блока управления поцключен к третьим управляющим вхоцам приемни10 1548792 Таблица 1 Номер шины Номернабора 1 2 3 4 5 ииииКод на передатчиках 1-го абонента1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 Код на приемниках 3-го абонента 1 0 0 0 0 0 О 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Код на передатчиках 1.-го абонента 0 0 0 0 0 0 Код на приемник ха о0 1 0 0 0 0 0.0 . . . , . . . . 0 0 О 0 0 0 0 0 0 Код на передатчиках 1.-го абонента 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Код на передатчиках -го абонента 0 О 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Код на приемниках 1-го абонента 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 ков первой и второй групп, второй -вход приэнака наличия диагностическихпроцедур устройства подключен к управляющему входу коммутатора и к седьмому вхбду р жима блока управления,5третий выход которого подключен квторым управляющим входам приемниковтретьей и четвертой групп, четвертыйвыход блока управления подключен ктретьим управляющим входам приемников третьей и четвертой групп,2. Устройство по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок управлениясодержит с первого по четвертый элементы И, первый и второй дешифраторы,причем первый вход блока управленияподключен к первому синхровходу первого дешифратора, к первому (инверсному) синхровходу второго дешифратора, к первому (инверсному) входу первого элемента И и к первому входувторого элемента И, второй вход режима блока управления подключен к первым информационным входам первого и 25второго дешифраторов, третий вход режима блока управления подключен к 0 1 0 0 0 0 0а -го б нента 0 0 1 0 0 0 0 0Код на приемниках 1-го абонента 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 вторым информационным входампервогои второго дешифраторов выходы которых подключены соответственно к выходам первой и второй групп блока управления, четвертый и пятый входы режима которого подключены соответст"венно к первым входам третьего и четвертого элементов И, выход третьегоэлемента И подключен к первому выходу блока управления, выход второгоэлемента И подключен к второму (инверсному) входу третьего элемента Ии к второму выходу блока управления,шестой вход режима которого подключенк вторым входам первого и второгоэлементов И и к вторым входам :синхронизации первого и второго дешифраторов, седьмой вход режима блока управления подключен к третьим входам первого и втОрогоэлементов И, выход первого элементаИ подключен к четвертому выходу блокауправления и к второму (инверсному)входу четвертого элемента И, выходкоторого подключен к третьему выходублока управления,1548792 12 Таблица 2 Номер шины Номер набоиии1 2 Э 4 5 6 У 8 9 ра Код на передатчиках 1.-го абонента О О О О О О О О О О О О О О О О ВКод на первых входах элементов 9 и 1 О сравнения 4 О О О О О 1 О О О О О О О 1 О О О О О О О О 0 О О О О О 0 О О О и+1 ор С.Черн Заказ 142ВНИИНИ Госу Тираж 568 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 и ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 1 О О О О О О О О О 1 О О О О О О О О О 1 О 0 О О О О О 0 О 1 О О О О О О О О О 1 О О О О Составитель В.Смирнов Редактор Н.Тупица Техред А.Кравчук К