Устройство контроля операций ввода-вывода

(57) Изобретенительной техникезовано в многом вычисли испольотносится ки может быть к сист пов нос одержиреса,и 6 с стройство ры 1 и 2ых, блоки фиг еегистр авненч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПо ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР шинных вычислительИзобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано в многомашинных вычислительемах, к которым предъявляютенные требования к достоверлучаемых результатов вычисленийЦелью изобретения является повышение достоверности работы за счет обеспечения подсчета числа сбоев н заданном интервале времени, оперативного изменения этого интервала и верхней границы числа сбоев.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг2 - схема блока обнаружения отказа 1 на фиг, 3 - схе ма счетчика времени; на фиг. 4 - схема узла счета. ных системах, к которым предъявляются повышенные требования к достоверности получаемых результатов вычислений. Целью изобретения являетсяповышение достоверности работы засчет обеспечения подсчета числа сбоев на заданном интервале времени,оперативного изменения этого интервала и верхней границы числа сбоев.Устройство содержит два регистра адреса, два регистра данных, два блока сравнения, блок обнаружения отказа, триггер отсутствия сбоев, триггер сбоев, триггер отказа. 2 з.п,ф-лы, 4 ил. ент И 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, блок 10 обнаружения отказа, триггер 11 отсутствия сбоев,триггер 12 сбоев, триггер 13 отказоввход 14 подтверждения устройства,первый информационный вход 15 устройства, второй информационный вход16 устройства, синхронизирующий вход17 устройства, вход 18 начальнойустановки устройства, вход 19 кодаусловия устройства, вход 20 записиинформации устройства, выход 21 разрешения устройства, выход 22 наличияБлок 10 обнаружения отказа (Фиг. 2)содержит счетчик 29 времени, элементИЛИ 30, узел 31 счета, установочныйвход 32 счетчика 29 времени, информа 5ционный вход 33 счетчика 29 времени,вход 34 записи счетчика 29 времени,выход 35 переполнения счетчика 29времени, установочный вход 36 узла31 счета информационный вход 37 узла 31 счета, вход 38 записи узла 31счета, счетный вход 39 узла 31 счетаи выход 40 узла 31 счета.Счетчик 29 времени содержитфиг, 3) регистр 41, первый 42 и второй 43 элементы задержки, элемент ИЛИ44, генератор 45 импульсов и реверсивный счетчик 46.Узел 31 счета содержит (Фиг, 4)элемент 47 задержки, первый элементИЛИ 48, второй 49 и первый 50 регистры, счетчик 51, элемент НЕ 52, элемент 53 сравнения и второй элементИЛИ 54,Устройство работает следующим образом.Перед началом работы подачей навход 18 устройства сигнала начальнойустановки производится начальная установка триггеров 12 и 13 и блока 10по входу 24. Затем через вход 19 устройства на входе 26 блока 10 обнаружения отказа устанавливается код условия отказа (который вобщем случаевключает код числа сбоев и код вре 35менного интервала, на котором производится счет сбоев), и по положительному перепаду напряжения на входе 20устройства и на входе 27 этот кодзагружается в блок 10 обнаружения отказа,На первый информационный вход 15подаются коды адреса и данных с магистрали адрес - данные одной издвух ЭВМ, на второй информационныйвход 16 - коды адреса и данных с магистрали адрес - данные другой ЭВМ.После загрузки в регистр 1 адреса ирегистр 3 данных, регистр 2 адресаи регистр 4 данных информации иден 50тичных циклов обмена по магистралиадрес - данные соответственно первойи второй ЭВМ на синхронизирующийвход 17 устройства подается сигнал, .который по упоавляющим входам блоков5 и 6 сравнения разрешает работу последних.Блок 5 сравнения сравнивает адреса, генерируемые первой и второй ЭВМ,записанные в регистры 1 и 2 адреса соответственно, Блок б сравнения сравнивает данные, генерируемые первой и второй ЭВМ, записаннье в регистры 3 и 4 данных соответственно, Вслучае совпадения адресов и данных, генерируемых первой и второй ЭВМ, на выходах сравнения блоков 5 и 6 сравнения появляются сигналы, которые, проходя через элемент И 7 и образуя сигнал на его выходе, устанавливают триггер 11 отсутствия сбоев в единичное состояние, если триггер 11 отсутствия сбоев был в нулевом состоянии, и подтверждают единичное состояние, если данный триггер был в единичном состоянии. На выходе 21 появляется сигнал разрешающий работу обоих ЗВМ, В том случае, когда либо адреса, либо данные идентичных циклов обмена магистрали адрес - данные, либо то и другое вместе, генерируемые первой и второй ЭВМ, не совпадают, на выходе элемента И 7 устанавливается низкий уровень напряжения, а сигнал с одного из выходов несравнения либо блока 5 сравнения, либо блока 6 сравнения, проходя через элемент ИЛИ 8, срабатывает триггер 11 отсутствия сбоев в нулевое состояние, что приводит к исчезновению сигнала на выходе 21, а триггер 12 сбоев устанавливается в единичное состояние, вызывая появление сигнала на выходе 22, который запрещает дальнейшую работу обеих ЭВМЭтим же сигналом, появление которого означает появление в системе двух ЭВМ сбоя, производится перевод блока 10 обнаружения отказа по входу 25 в очередное состояние, Фиксирующее общее количество сбоев системы,Сигналом. с выхода 22 каждая из двух ЭВМ переводится на программу обработки прерывания по сбою, которая возвращает ЭВМ на то место в рабочей программе, после которого произошел сбой. Перейдя на программу обработки прерывания по сбою, система ЭВМ вырабатывает сигнал, который подается на вход 14 и, проходя через элемент ИЛИ 9 производит сброс в нулевое состояние григгера 12 сбоев. Возвратившись на место в рабочей программе, предшествовавшей сбою, каждая ЗВМ продолжает работу от цикла к циклу в магистралях адрес - данные ЭВМ, работа устройства повторяется, как указано. В662 30 5 1474случае, когца общее количество сбоев;превысит заданное блоком 10 обнаружения отказа, на выходе 28 последне"го появляется сигнал который устаЭ5навливает триггер 13 отказа в единичное состояние, после чего на выходе23 появляется сигнал, оповещающийсистему ЭВМ об отказе, Этот сигналможет оповещать либо оператора, либо действовать на систему ЭВМ каксигнал прерывания с высоким приоритетом, при появлении которого система должна выйти на соответствующуюпрограмму обработки прерывания поотказу.Блок 10 обнаружения отказа работает следующим образом,.Предварительно в узел 3 1 счетазагружается код числа сбоев, соответствующий числу сбоев, которое необходимо отсчитать до идентификации отказа, а в счетчик 29 времени загружается код временного интервала, соответствующий временному интервалу, накотором происходит счет числа сбоевдо идентификации отказа. Код временного интервала и код числа сбоев являются составными частями кода условия.Таким образом, через вход 26 блока 10 обнаружения отказа на вход 37узла 31 счета подается код числасбоев, а на вход 33 счетчика 29 времени - код временного интервала. Затем через вход 27 блока 10 обнаружения отказа подается сигнал записи навход 34 счетчика 29 времени и на вход38 узла 31 счета, и производится запись кода временного интервала в 40счетчик 29 времени и кода числа сбоевв узел 31 счета,По сигналу, подаваемому на вход24 блока 10 обнаружения отказа, азатем на вход 32 счетчика 29 времени 45и через элемент ИЛИ 30 блока 10 обнаружения отказа на вход 36 узла 31счета, производится начальная установка счетчика 29 времени и узла 31счета. Кроме того, начальная установка узла 31 счета производится через запрограммированные в счетчике29 времени временные интервалы импульсными сигналами, которые с выхода 35 счетчика 29 времени через элемент ИЛИ 30 поступают на вход 36 узла 31 счета.После этого через вход 25 блока10 обнаружения отказа на вход 39 узла 31 счета подаются импульсные сигналы, соответствующие сбою вычислительной системы. Если за временной интервал, определяемый двумя соседнимиимпульсами счетчика 29 времени, снимаемыми с его выхода 35 и поступающими через элемент ИЛИ 30 на вход36 узла 31, число импульсов сбоеввычислительной системы станет равночислу, соответствующему коду числасбоев, то на выходе 40 узла 31 счета и, следовательно, на выходе 28блока 10 обнаружения отказа появляется сигнал, идентифицирующий отказустройства. Если за временный интервал, определяемый двумя соседнимиимпульсами счетчика 29 времени, число импульсов сбоев не превысит число, соответствующее коду числа сбоев, то происходит установка в начальное состояние узла 3 1 счета очередным импульсом счетчика 29 времени, снимаемым с его выхода 35, исчет импульсов сбоев повторяется,Счетчик 29 времени работает следующим образом,Предварительно по входу 33 счетчика 29 времени в регистр 41 загружается код, соответствующий временномуинтервалу, и по сигналу, подаваемомуна вход 34 счетчика 29 времени, записывается в регистр 41. Затем этот сигнал, пройдя через элемент 42 задерж"ки и задержавшись на время записи информации в регистр 41, проходит черезэлемент ИЛИ 44 и, поступив на входзаписи информации реверсивного счетчика 46, записывает в него информациюс выхода регистра 41,Импульсные сигналы с выхода генератора 45 импульсов поступают на реверсивный вход реверсивного счетчика46 и обнуляют последний. Как толькореверсивный счетчик 46 перейдет внулевое состояние, на его выходе появляется сигнал, который подается навыход 35 счетчика 29 времени и, пройдя через элемент 43 задержки и элемент ИЛИ 44, записывает в реверсивный счетчик 46 информацию с выходарегистра 41.Затем сигнал с выхода 35 счетчика29 времени, длительность которогоопределяется временем задержки распространения сигнала в элементе 43задержки, элементе ИЛИ 44 и временем записи информации в реверсивныйсчетчик 46, снимается. После этогоработа счетчика 29 времени повторяется,Начальная установка счетчика 29времени производится подачей импульс- .ного сигнала на вход 32 счетчика 29времени, после чего сигнал, пройдячерез элемент ИЛИ 44, записывает инФормацию. с выхода регистра 41 в реверсивный счетчик 46. Изменение временного интервала счетчика 29 времени производится во время работы последнего посредством загрузки новогокода временного интервала в регистр41,5Узел 31 счета работает следующимобразом.Предварительно в регистр 49 загружается код числа сбоев, который подается через вход 3.7 узла 31 счета. 20и записывается в данный регистр сигналом по входу 38 узла 31 счета.Затем по входу 36 узла 31 счетапроизводится начальная установкасчетчика 51 импульсным сигналом, котарый пройдя через элемент ИЛИ 48,попадает на вход сброса счетчика 51.Нулевое состояние последнего соответствует начальному состоянию узла 31счета. Импульсы сбоев, поступающие 30на вход 39 узла 31 счета, фиксируются счетчиком 51. В то же время попереднему Фронту сбоев информация свыхода регистра 49 загружается в регистр 50. Кроме того, проинвертированный импульсный сигнал с выходаэлемента НЕ 52 разрешает работу элемента 53 сравнения, который сравнивает каждое новое состояние счетчика 51 с информацией, загруженной врегистр 50. В случае совпадения кодов на выходе кода счетчика 51 и навыходе регистра 50 на соответствующем выходе элемента 53 сравненияпоявляется сигнал, который, пройдячерез элемент ИЛИ 54, появляется навыходе 40,и, пройдя через элемент 47задержки и элемент ИЛИ 48, производит установку счетчика 51 в нулевоесостояние. Зто приводит к тому, чтосигнал на выходе элемента 53 срав 50нения и, следовательно, на выходе 40узла 31 счета (длительность, которого определяется временем задержкина элементе 47 задержки, на элементе ИЛИ 48, временем обнуления счетчи 55ка 51, временем задержки на элементе 53 сравнения и элементе ИЛИ 54)исчезает, Далее работа узла 31 счета повторяетсякак описано. При необходимости изменения информации о количестве сбоев производится повторная загрузка информации в регистр 49, причем процесс загрузки не требует изменения режима работы узла 31 счета, Если число сбоев, код которого загружен в регистр 50, больше или. равно числу сбоев, зафиксированному в состоянии счетчика 51, то работа узла 31 счета происходит, как описано. Если число сбоев, код которого загружен в регистр 50, меньше, чем число, сбоев, зафиксированное в состоянии счетчика 51, то продолжается счет сбоев счетчиком 51.до тех пор, пока коды регистра 50 и счетчика 51 не сравняются, После этого работа узла 31 счета происходит, как описано.Формула изобретения1. Устройство контроля операций ввода-вывода, содержащее два блока сравнения, триггер отсутствия сбоев, элемент И, первый элемент ИЛИ, причем выходы сравнения первого и второго блоков сравнения соединены соответственно. с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера отсутствия сбоев, нулевой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами несравнения первого и второго блоков сравнения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности работы за счет обеспечения подсчета числа сбоев на заданном интервале времени, оперативного изменения этого интервала и верхней границы числа сбоев, в него введены два регистра адреса, два регистра данных, блок обнаружения отказа, триггер сбоев, триггер отказов, второй элемент ИЛИ, причем информационные входы первого регистра адреса и первого регистра данных образуют группу входов устройства для подключения к ацресным и информационным выходам первой ЗВМ, информационные входы второго регистра адреса и второго регистра данных образуют группу входов устройства для подключения к адресным и информационным выходам второй ЗВМ, первый вход второго эле 1474662 10мента ИЛИ является входом устройства для подключения к выходам подтверждения первой и второй ЭВМ, разрешающий вход первого блока сравнения соединен с разрешающим входом второго5 блока сравнения и является входом устройства для подключения к синхровыходам первой и второй ЭВМ, второйвход второго элемента ИЛИ соединен с установочным входом блока обнаружения отказа, с нулевым входом триг гера отказа и является входом устройства для подключения к выходам начальной установки первой и второй ЭВМ, информапионный вход и вход записи блока обнаружения отказа являются входами устройства для подключения соответственно к выходам кода условия и выходам записи первой и второй 2 О ЭВМ, выходы триггера отсутствия сбоев, триггера сбоев, триггера отказов являются выходами устройства для подключения соответственно к входам разрешения, наличия сбоев, отказа 25 первой и второй ЭВМ, при этом выходы первого и второго регистров адресасоединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого блока сравнения, выходы первого 3 О и второго регистров данных соединенысоответственно с первым и вторым инФормационными входами второго блока сравнения, выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевым входом тригге 35ра сбоев, единичный вход которогосоединен с выходом первого элементаИЛИ и со счетным входом блока обнаружения отказа, выход которого соединен с единичным входом триггера отказа,2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок обнаружения отказа содержит счетчик времени, узел счета и элемент ИЛИ, причем установочный вход счетчика времени соединен с первым входом элемента ИЛИ и является установочным входом блока, информационный вход узла счетасоединен с информационным входом счетчика времени и является информационным входом блока, вход записи узласчета соединен с входом записи счетчика времени и является входом записи блока, счетно вход и выход узласчета являются соответственно счетным входом и выходом блока, при этомв блоке обнаружения отказа выход переключения счетчика времени соединенс вторым входом элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с установочным входом узла счета. 3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел счета содержит элемент сравнения, счетчик, два регистра, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, элемент задержки, причем счетный вход счетчика соединен с входом элемента НЕ, с входом записи первого регистра и является счетным входом узла, первый вход первого элемента ИЛИ, информационный вход и вход записи второго регистра являются соответственно установочным входом, информационным входом и входом записи узла, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом элемента задержки и является выходом узла, при этом в узле счета выход элемента задержки соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом счетчика, выход которого соединен с первым информационным входом элемента сравнения, второй информационный вход которого соединен с выходом первого регистра, информационный вход которого соединен с выходом второго регистра выход элемента НЕ соединен с разрешающим входом элемента сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ.1474662 г.Ф Составитель С.ПестмалРедактор О,Юрковецкая Техред М.Дидык Корректор М.Самборска аказ 1895 4 одписн НТ ССС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул . Гагарина, 10 Государственного 113035, Тираж 667 омитета по изобр осква, Ж, Рауш