Устройство для устранения последствий случайных сбоев

(54) УСТРОЙС 3 уч Иэобрете 1 тельной тех зовано В ци шинах (ЦВМ) вий, случай центральног ческом устр цессора.ье1 1511 ние относится к вычис нике и может быть исп фровых вычислительныхдля устранения после ных сбоев в устройстве о управления и арифме ойстве центрального п Известны устройства, позволяющи устранять последствия случайных сбоев и содержащие блоки памяти для помещения в них промежуточных результатов вычислениИ, управляющие регистры, систему фиксации сбоев, счетчик повтора сбойной микрокоман ды, команды нли участка программыНедостатки известных устройств заключаются в ограниченной облаСти применения, так как каждое из них предназначено для конкретного типа ЦВМ и не полностью обеспечивает устранение сбойных ситуаций, возникающих в процессе работы ЦВМ в устрой-,УСТРАНЕНИЯ ПОСЛЕДСТВИЙЬЕ СБОЕВ стве центрального управления и арифметическом устройстве.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для устранения последствий сбоев, содержащее группу триггеров признака, группу элементов И, блок блокировки, счетчик, блок выдачи данных, причем выходы последнего регистра передачи данных соединены с первыми входами группы элементов И, выходы элементов И - со вторым выходом устройства и со входом первого регистра передачи данных, второй вход устройства - с первым входом первого триггера признака, выход каждого триггера признака подключен ко входу последующего триггера признака, выход последнего триггера приэнака - к первому входу блока блокировки, второй вход которого соединен с третьим входом устройства, выход блока блокировки - к первому выходу устройства и первому входу блока выдачиданных, второй вход которого соединен с управляющими входами регистров передачи данных и с четвертым входом устройства, выход блока выдачи данных связан со вторыми входами группы элементов И, со входом счетчика, первый выход которого является третьим выходом устройства, а второй выход счетчика соединен с третьим входом блока блокировки 23.Недостаток указанного устройства заключается в ограниченной области применения, так как оно может быть использовано только в тех ЦВМ, вся память которых, включая регистровую и память на управляющих триггерах, реализована в виде блока оперативной 1 памяти. Поскольку ЦВМ выполняют операции, изменяя содержимое информационных регистров и состояние триггеров управления, а также содержимое регистров арифметического устройства, блокирования записи в оперативную память по сбою совершенно не достаточно. Неверно выполненная команда может изменить содержимое регистров своих исходных операндов и тем самым исключить принципиальную возможность повторения . Таким образом, отказ ЦВИ происходит и в том случае, когда сбой возникает на команде, при выполнении которой изменяются состояния триггеров управления или регистров устройства центрального управления, регистров арифметического устройства, не имеющих входов в регистры передачи данных. Кроме того, сбой, происходящий в самой аппаратуре устранения сбоев, также приводит к отказу ЦВИ и полной потере диагностической информации.Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет расширения множества устраняемых сбойных ситуаций, а также возможности его работы с ЦВМ разного типа и поколения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее И блоков памяти, первые входы которых подключены к соответствующим выходам дешифратора и выходам первой группы выходов устройства, а выходы - к соответствующим выходам второй группы выходов устройства, и счетчик, выходом соединенный со входом дешифратора и выходом устройства, а входом - со входом устройства, введены М шифраторов адреса и блок фиксации фаз выполнения команды, причем. вторые и третьи входы блоков памятисоединены с соответствующими входамипервой и второй групп входов устройства, первая группа выходов блокафиксации фаз выполнения команды подключена к группам входов шифраторовадреса, группа входов - ко второйгруппе входов устройства, а втораягруппа выходов - к первым входам 10 соответствующих шифраторов адреса,второй вход и выход каждого иэкоторых соединены соответственно спервым и четвертым входами одноименного блока памяти.15Блок фиксации фаз выполнения команды содержит счетчик, М дещифраторов и И групп триггеров, причем вход-го дешифратора (1 =1,И) соединен с-ым входом группы входов блока,группа входов - с выходами триггеров( +1) -го триггера той же группы,второй вход 111 -го триггера М-ойгруппы соединен с первым входом первого триггера той же группы, выходыдешифраторов являются второй группойвыходов блока, вход и группа выходовсчетчика подключена соответственно 35ко входу и группе входов первого дешифратора;На фиг.1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства 1 на фиг.2 -схема блока фиксации фаз выполнениякоманды.Устройство содержит (фиг.1) блокфиксации фаз выполнения команды,шифраторы 2 адреса, блоки 3 памяти,дешифратор 4 и счетчик 5, На фиг.145также показаны центральный процессор(ЦП) 6 и оперативное запоминающееустройство (ОЗУ) 7.Блок 1 фиксации фаз выполнениякоманды содержит счетчик 8, выходы9 второй группы выходов блока, триг 50геры 10, дешифраторы 11, выходы 2первой группы выходов блока и входы3 блока.Устройство работает следующимобразом.55 ЦП 6 работает с 1 кратным совмещением выполнения команд во времени.Все информационные регистры и тригге.ры управления ЦП 6 разбиты на р групФормула изобретения 8пы по признаку одновременного изменения информации в данной группе.Поэтому в каждый данный момент времени в память записывается р групп,Запись групп производится в блоке3 и хранится до полного .окончанияобработки команды в устройстве центрального управления и арифметическомустройстве ЦП 6. Адреса записи формируются шифраторами 2. В качестве признаков записи используются сигналы фазвыполнения команды, поступающие навход блока 1, Запись информациив блоки 3 осуществляется одновременно с изменением информации в группах.Запись информации в блоки 3 производится по ю уровням одновременно,так что в блоках памяти имеется полная информация состояния регистровустройства центрального управленияи арифметического устройства ЦП 6для всех в команд, находящихся вобработке в ЦП 6,При фиксации сбоя аппаратурой контроля ЦП 6 работа последнего блокируется и вырабатывается сигнал запускасчетчика 5, сигнал с выхода которогоодновременно используется как признакзаписи в ОЗУ 7. Счетчик 5 формируетадрес записи, В матрице триггеров 10,имеющей размерность п х М , где ъ -глубина совмещения выполнения командво времени, М - число раз обработкикоманд, производится выделение признаков записи, соответствующих каждойгруппе, записываемой в блоки 3, атакже формирование признаков последней бессбойно завершенной команды.На входы 3 поступают из ЦП 6 сигналы фаэ выполнения команд, которые спомощью дешифраторов 11 и счетчика12 фиксируются в триггерах 1 О, азатем поступают,с выходов 9 в качестве признаков записи групп в блоки 3,Начальные фазы команд фиксируютсяв первом столбце триггеров блока1, последующие - в других столбцахтриггеров 10.Сигнал, характеризующий окончаниеобработки команды на уровне устройства центрального управления, фиксируется в последнем столбце триггеров 1 О и используется в качествепризнака бессбойно завершенной команды, этот сигнал с выходов 12 формирует адрес блока памяти, в которомхранится информация, соответствующаябессбойно завершенной команде. Информация из блоков памяти переписывается в ОЗУ 7, блокировка Ц 6 сиимается и производится программноевосстановление информации регистрови триггеров управления информацией,соответствующей последней бессбойнозавершенной команде. Затем производит"ся повторное выполнение сбойногоучастка и, если сбой на зафиксирован,управление передается прерваннойпрограмме, а в случае наличия сбояуправления передается системным средствам восстановления,Таким образом, предлагаемоеустройство позволяет определить последнюю бессбойно завершенную команду,а также сформировать с помощью шифра-.торов адресов сигналы, необходимыедля записи информации, соответствующейкомандам, одновременно находящимся в обработке ЦП 6, в отдельные блокипамяти, и тем самым обеспечить возможность его применения в ЦВМ каквторого, так и третьего поколения,а также .осуществлять большой процентисправления ошибок, вызванных случайными сбоями, возникающими в процессе работы ЦВМ. ЗФ1, Устройство для устранения последствий случайных сбоев, содержащееМ блоков памяти, первые входы которыхподключены к соответствующим выходамдешифратора и выходам первой группывыходов устройства, а выходы - к соответствующим выходам второй группывыходов устройства, и счетчик, выходом соединенный со входом дешифра 1 Ютора и выходом устройства, а входом-:со входом устройства, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в неговведены М шифраторов адреса и блокфиксации фаэ выполнения командыЮУпричем вторые и третьи входы блоковпамяти соединены с соответствующимивходами первой и второй групп входовустройства, первая группа выходовблока фиксации фаз выполнения командыЮ подключена к группам входов шифраторов адреса, группа входов - ко второйгруппе. входов устройства, а втораягруппа выходов - к первым входам соответствующих шифраторов адреса,И второй вход и выход каждого из которых соединены соответственноспервым и четвертым входами одноименного блока памяти.2. Устройство по п., о т л ич а ю щ Е е с я тем, что блок фиксации фаз выполнения команды содераит счетчик, М дешифраторов и М групп триггеров, причем вход"го дешифратора (1 в 1, М) соединен с 1 -ым входом группы входов блокй, группа входов - с выходами триггеров (1-1)- -ой группы, а ( -ый выход группы выходов (1 = 1,е)- с первым входом-го триггера 3 -ой группы и вторым входом-го триггера (1 - 1) -ой группы, второй вход-го триггера М-ойгруппы соединен с первым входом 9 +1 -го триггера той зе группы,второй вход и -го триггера М-ой группы соединен с первым входом первоготриггера той зе группы, выходы дешифраторов являются второй группойвыходов блока, вход и группа выходовсчетчика подключены соответственноко входу и группе входов первогодешифратораИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 544968, кл. 6 06 Г 11/00, 1 975 .2, Авторское свидетельство СССРВ 552608, кл. 6 06 Г 11/00, 1975(прототип) .886002 Корректор М.П каз 10560/78ВНИИПИ Тираж 748Государственного клам изобретений иМосква, Ж, Рауш ПодписССР тета о крытийкая наб.,0 ППП "Патент", г.ужгор Фил ул.Проектн Составитель В,ВертлиРедактор И,Михеева Техред М. Надь