Устройство для перезапуска вычислительного комплекса при обнаружении сбоя

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 11962956(61) Дополнительное к авт. свид-ву- (22) Заявлено 16,06,80 (21) 2941035/18" 24 с присоединением заявки Нов ИЦМ,Кп.з С 06 Р 11/16 Государственный номнтет СССР по делам нзобретеннйн открытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕЗАПУСКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ СБОЯИзобретение относится к вычислительной технике.и может быть использовано в многомашинных системах дляосуществления автоматического запуска и перезапуска вычислительного комплекса.Известно устройство повторного запуска ЭВМ, содержащее три управляющих триггера, блок управления состоянием первого и второго управляющих триггеров по заданной программе, блок повторного запуска ЭВМ без возвращения ЭВМ в исходное состояние, блок возвращения ЭВМ в исходное состояние перед повторным запуском, блок взведения третьего управлякще" го триггера после повторного запуска ЭВМ, блок детектирования временного останова ЭВМ 1 .Однако известное устройство невозможно использовать в многомашинных системах, необходимо иметь заданную программу для управления устройством, нет обратной связи с ЭВИ, что приводит к тому, что невозможно оценить осуществлен повторный запуск ЭВМ или нет, не предусмотрена возможность осуществления автоматической реконфигурации системы, а также возможность автоматического обновления исходной информации с внешнего носителя.Известна система обработки данных, автоматически возобновляющаяработу входящих в нее ЭВМ после сбоякоторая включает в себя несколькоЭВМ, периферийные устройства, блок,обнаруживающий сбой в ЭВИ, блок управляющий возобновлением работы ЭВМ.Система позволяет, обнаружив сбойв работе ЭВМ, .произвести остановЭВМ, стирание содержимого памяти,загрузку программ и возобновлениеработы ЭВМ И .Однако в данной системе для автоматического возобновления работы входящих в нее ЭВМ необходимо, чтобыпосле сбоя осталась работоспособной одна или несколько ЭВМ. В случаесбоя всем входящих в систему ЭВМавтоматическое возобновление работы невозможно. Данная система непозволяет также осуществить автоматическую реконфигурацию системы, 25 что также понижает надежность рабогы системы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство автоматического перезапуска З 0 программки, содержащее два процессо 96295.6ра, блок связи между процессорами, программную память, два триггера разрешения выполнения программы, два блока контроля времени, два триггера детектирования переполнения блоков контроля времени, два триггера автоматического запуска программы, блок автоматического программного пуска3 .Недостатком указанного устройства .,является невозможность осуществления О перезапуска программы при сбое сразу в двух процессорах, не предусмотрено автоматическое обновление исходной информации с внешнего носителя, также не может быть осуществлен выбор 15 этого внешнего носителя. Не предусмотрена воэможность осуществления автоматической реконфигурации системы.Цель изобретения - повышение надежности вычислительного комплекса, 2 ОПоставленная цель достигается тем, что в устройство для перезапуска вычислительного комплекса, содержащее первый счетчик времени, триггер запуска, генератор импульсов и блок управЛения, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом первого счетчика времени, выход которого соединен с, единичным входом триггера запуска, группа выходов блока управления является груп,пой управляющих выходов устройства, введены второй счетчик времени, группа Формирователей импульсов, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и третий формирователи импульсов и триггер останова, причем первый и второй входы ожидания устройства соединены соответственно с входами первого и второго формирователей4 О импульсов, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера ожидания и первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ сое динен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и установочным входом первого счетчика времени, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера запуска и с установочным входом блока управления, единичный выход триггера запуска соединен с первыми входами второго и третьсго элементов И, выходы которых являются индикационными выходами устройства, нулевой выход триггера запуска соединен с входом третьего Формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, управляющий выход блока управления соединен с вторым входом первого элемента И, нулевой б 5 и единичный выходы триггера останова соединены с вторыми вхОдами соответственно второго и третьего элементов И, группа входов окончания операций запуска устройства соединена с входами группы соответствующих формирователей импульсов, группы, выходы которых соединены с группой входов блока управления, тактовый выход блока управления соединен со счетным входом второго счетчика вре. мени, выход которого соединен с вторым входом блока управления.Елок управления содержит группу элементов И-ИЛИ, первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы, первую и вторую группы элементов И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ причем выходы элементов И-ИЛИ и первый выход первого дешифратора образуют группу управляющих выходов блока, выходы каждого элемента И-ИЛИ группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом группы входов первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого счетчика и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом второго счетчика, вход начальной установки блока соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с установочным входом первого счетчика, выходы которого соединены с входами первого дешифратора, каждый выход которого, кроме первого, соединен с вторым входом соответствующего элемента И первой группы, второй, третий и четвертый выходы первого дешифратора соединены соответственно с первыми, вторыми и третьими входами каждого элемента И-ИЛИ группы, группа входов окончания операций блока соединена с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены с группой входов третьего элемента ИЛИ, первый вход блока соединен с входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и с тактовым выходом блока, выходы второго счетчика соединены с входами второго дешифратора, каждый выход которого соединен с вторым входом соответствующего элемента И вто" рой группы и с соответствующим входом элемента ИЛИ-НЕ, первый выход второго дешифратора соединен с четвертым, пятым и шестым входами первого элемента И-ИЛИ группы, второй выход второго дешифратора соединен с четвертым, пятым и шестым входами второго элемента И-ИЛИ группы, третий выход второго дешифратора соединен с четвертым, пятым и шестым входами третьего элемента И-НЕ группы, выходэлемента ИЛИ-НЕ является управляющимвыходом блока, второй вход блокасоединен с входом первого элементаИЛИ,На Фиг.1 представлена Функциональ-.ная схема устройства для перезапускавычислительного комплекса, на фиг.2 то же, блока управления, на фиг.3то же, формирователя импульсов.Устройство для перезапуска вычислительного комплекса (фиг.1) содержит первый счетчик 1 времени, триггер 2 запуска, генератор 3 импульсов,блок 4 управления, второй счетчик 5времени, группу формирователей б импульсов, первый элемент И 7, второйэлемент И 8, третий элемент Й 9,первый элемент ИЛИ 10, второй элемент ИЛИ 11, первый Формирователь12 импульсов, второй формирователь13 импульсов, третий формирователь14 импульсов и триггер 15 останова.Блок 4 управления (фиг.2) содержит группу элементов И-ИЛИ 16, первыйсчетчик 17, второй счетчик 18, первый дешифратор 19, второй дешифратор20, первую.группу элементов И 21,вторую группу элементов И 22, первый элемент ИЛИ 23, второй элементИЛИ 24, третий элемент ИЛИ 25 и эле-.мент ИЛИ-НЕ 26..Формирователь импульсов, одиниз примеров выполнения которого представлен на Фиг.3, содержит элементИ-НЕ 27, элемент НЕ 28 и элемент29 задержки.Устройство работает следующим образом,При включении устройства на входначальной установки второго элементаИЛИ 11 поступает импульс, устанавливающий триггер 2 запуска в "0", ипрйводящий в исходное состояние блок4 управления. В исходном состояниина управляющем выходе блока 4 управления присутствует уровень логической ф 1", а на других выходах - логические фО". При работе ЭВМ состоянияпроцессора "Ожидание" и фСчртф сменяют друг друга во времени, причемсостоянию процессора "Ожидание" соответствует уровень логической ф 1",а состоянию процессора фСчет" соответствует уровень логического фОф.Сигналы фОжидание-Счет" от первогои второго процессоров поступают соответственно на вход первого Формирователя 12 импульсов и вход второгоформирователя 13 импульсов, каждыйиз которых Формирует короткий импульс из заднего Фронта входногосигнала "Ожидание".Сигналы с выходов формирователей12 и 13 импульсов пбступают соответственно на вход установки в "1 ф ивход установки в "Оф триггера 15 останова. В случае останова одной изЭВМ на входе соответствующего Формирователя импульсов будет постоянноприсутствовать уровень логическойф 1", соответствующий состоянию процессора "Ожиданием, а триггер 15 останова установится в.состояние, определяющее последнюю из остановившихся ЭВМ, При работающих ЭВМ (или хотя бы на одной из них) сигналы с выходов формирователей 12 и 13 импульсов логически складываются на пер вом элементе ИЛИ 10 и при условииразрешающего потенциала на второмвходе первого элемента И 7 постоянно обнуляют первый счетчик 1 времени. На счетный вход первого счетчи ка 1 времени поступает последовательность импульсов от генератора 3 импульсов. При останове двух ЭВМ первый счетчик 1 времени перестает обнуляться и при переполнении устанавли вает триггер 2 запуска в "1 фВыходы элементов И 8 и 9 определяют последнюю остановившуюся ЭВМ. Третийформирователь 14 импульсов Формируетиз заднего фронта сигнала с нулевого выхода триггера 2 запуска импульси подает его на первый вход блока4 управления. На соответствующем управляющем выходе из группы управляющих выходов блока 4 управления появитсяуправляющий сигнал в ответ,на которыйЭВМ выполняет первую операцию запуска из первой подпрограммы. Одновременно на управляющем выходеблока 4 управления выдается сигнал.запрещающий обнуление первого счет чика 1 времени на время выполненияоперации запуска, поскольку процессор может менять свое состояние. Натактовый выход блока 4 управлениявыдается сигнал, запускающий второй 40 счетчик 5 времени. В случае нормального завершения первой операции запуска из. первой подпрограммы ЭВМ выдает сигнал, который постуйает навход соответствующего Формирователя 45 б импульсов, с выхода его поступаетна соответствующий вход окончанияопераций блока 4 управления и переключает блок 4. управления таким образом, что на следующем управляющемвыходе из группы управлящих выходов блока 4 управления появляетсяуправляющий сигнал, в ответ на который ЭВМ выполняет вторую операциюзапуска иэ первой подпрограммы ит.д. до окончания последней операциизапуска первой подпрограммы. В случае запуска какой-либо операциииз выполняемой подпрограммы и еенезавершения второй счетчик 5 време-.ни выдает сигнал, который переклюф 0 чает блок 4 управления таким образом, что начинает выполняться последовательность операций запуска следующей по порядку подпрограммы,т.е. на выходе блока 4 управленияпоявляется последовательность управ 962956ляющих сигналов, в ответ на которыеЭВМ будет производить последовательность операций запуска следующей попорядку подпрограммы и т.д. Такпродолжается до тех пор, покаустройство не осуществит .запуск, вычислительного комплекса с помощью операций запуска какой-либо подпрограммы.Блок 4 управления позволяет осущест"вить несколько вариантов запуска вычислительного комплекса. Каждый вариант запуска определяется соответствующей подпрограммой с входящимив нее операциями. Запуск вычислительного комплекса начинает осуществляться с подпрограммы охватывающей 15минимальное количество ресурсов.В случае невозможности запуска вычислительного комплекса по первой подпрограмме (т.е. невыполнения какойлибо операции, входящей в состав 20данной подпрограммы). Блок 4 управления переключается на выполнение следующей по порядку подпрограммы, охватывающей большее количество ресурсов. В последующих подпрограммах 25включены операции запуска, осуществляющие автоматическую реконфигура-,цию системы, перепись исходной информации с различных внешних носителейинформации. Если ни одна подпрограмма запуска не осуществилась, блок4 управления выдает управляющий сигнал, сообщающий о том, что автоматический запуск вычислительного комплекса невозможен.В блоке 4 управления (фиг,2) первый счетчик 17 и первый дешифратор19 определяют выполняемую подпрограмму, второй счетчик 18 и второй дешифратор 20 определяют выполняемуюоперацию из выполняемой подпрограммы. Если в какой-либо подпрограммене должны ьыполняться некоторые операции, то .соответствующие входыэлементов И-ИЛИ 16 соединяются скорпусом. При включении устройства 45на вход начальной установки блока4 управления поступает импульс,который устанавливает в "0" счетчики17 и 18, приведя в исхоцное состояние блок 4 управления. В этом состоянии на управляющем выходе блока 4управления присутствует уровень логической ф 1 ф, а на всех других выходах - уровень логического "0". Поступающий на первый вход блока 4 управления импульс через третий элементИЛИ 25 записывает единицу во второйсчетчик 18 и выдается на тактовый выход, начиная счет времени, отпущенного на выполнение данной операции,Второй дешифратор 20 в зависимостиот числа, записанного во второйсчетчик 18, выдает кодовую комбинацию на элементы И-ИЛИ 16, и на одномиз выходов группы управляющих выходов блока 4 управления появляется управляющий сигнал, осуществляющийзапуск первой операции первой подпрограммы, При нормальном завершенииданной операции на соответствующийвход окончания операции блока 4 управления поступает импульс, который Открывает соответствующий элемент И 22и, пройдя элемент ИЛИ 25, добавляетединицу в счетчик 18. Дешифратор 20выдает следующую кодовуюкомбинациюна элементы И-ИЛИ 16, и на другомвыходе иэ группы управляющих выходов блока 4 управления появляетсяуправляющий сигнал, осуществляющийвыполнение следующей по порядку операции из первой подпрограммы. Аналогично выполняются последующие операции первой подпрограммы. Если после выдачи последнего управляющегосигнала из первой подпрограммы непроизошло запуска вычислительногокомплекса, то этот управляющий сигнал открывает соответствующий элемент И 21 и через элемент ИЛИ 23добавляет единицу в счетчик 17 и навыходе дешифратора 19 появляетсякодовая комбинация, определяющаяследующую по порядку подпрограммуи начинают выполняться операции следующей подпрограммы. Если какаялибо операция выполняемой подпрограммы нормально не завершилась, то последующая операция данной подпрограммы не начинается, а сигнал с первого входа блока 4 управления черезэлемент ИЛИ 23 добавляет в счетчик17 единицу и начинают выполнятьсяоперации следующей по порядку подпрограммы. После завершения каждойподпрограммы производится установка в "0" счетчика 18. После завершения какой-либо подпрограммы запуска и запуска вычислительного комплекса блок 4 управления приводится в исходное соатояние сигналом,поступающим на вход начальнойустановки блока 4 управления. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществить автоматический запуск вычислительного комплекса при сбое всех ЭВМ, входящих в состав вычислительного комплекса. Устройство осуществляет автоматическую перепись исходной информации с различных внешних носителей информации, а также позволяет производить автоматическую конфигурацию вычислительной системы, что позволяет осуществить автоматический запуск вычислительного комплекса при отказе части устройства, входящих в состав вычислительного комплекса, а также при частичной потере исходной информации в оперативном запоминающем устройстве или на внешних носителях.Формула изобретения 1. Устройство для перезапуска вычислительного комплекса при обнаружении сбоя, содержащее первый счетчик времени, триггер запуска, генератор импульсов и блок управления, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом первого счетчика времени, выход которого соединен с единичным входом триггера запуска, группа выходов блока управления является группой управляющих выходов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в устройство введены второй счетчик времени, группа формирователей импульсов, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и третий формирователи импульсов и триггер останова, причем первый и второй входыожидания устройства соединены соответственно с входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых соединены соответственнос единичным и нулевым входами триггера ожидания и первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И выход котороВгосоединен с первым входом второго элемента ИЛИ, и установочным входом первого счетчика времени, вход началь ной установки устройства соединен свторым входом второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с нулевымвходом триггера запуска, и с установочным входом блока управления, единичный выход триггера запуска соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых являются индикационными выходами устройства, нулевой выход триггера запускасоединен с входом третьего формирователя импульсов, выход которогосоединен с первым входом блока управления, управляющий выход блока управления соединен с вторым входомпервого элемента И, нулевойи единичный выходы триггера останова соединены с вторыми входами соответственновторого и третьего элементов И, группа входов окончаний операций запускаустройства соединена с входами соответствующих формирователей импульсов группы, выходы которых соединены с группой входов блока управления, тактовый выход блока управления соединен с счетным входом второго счетчика времени, выход которого соединен с вторым входом блокауправления2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит группу элементов ИИЛИ, первый и второй счетчики, первыйи второй дешифраторы, первую и вторую группы элементов И, первый, вто 10 рой и третий элементы ИЛИ, элементИЛИ-НЕ, причем выходы элементов И-ИЛИи первый выход первого дешифратораобразуют группу управляющих выходовблока и соединены с первыми входами15 соответствующих элементов И первойгруппы, выходы которых соединены ссоответствующим входом группы входовпервого элемента ИЛИ, выход первогоэлемента ИЛИ соединен со счетным вхо 20 дом первого счетчика и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом второгО счетчика, вход начальнойустановки блока соединен с вторымвходом второго элемента ИЛИ и устано 1вочным входом первого счетчика, информационные выходы которого соединеныс входами первого дешифратора,каждойвыход которого, кроме первого, соединен с вторым входом соответствующего элемента И первой группы, с первыми входами каждого элемента И-ИЛИгруппы, группа входов окончаний операций блока соединена с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены с группой входов третьего элемента ИЛИ, первыйвход блока соединен с входом третье"го элемента ИЛИ, выход которого соединен с счетным входом второго счет 10 чика и с тактовым выходом блока, информационные выходы второго счетчикасоединены с входами второго дешифра"тора, каждый выход которого соединенс вторым входом соответствующего эле 15 мента И-ИЛИ .группы, с вторым входомсоответствующего элемента И второйгруппы и с соответствующим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является управляющим выходом блока управления, второй вход блока соединен свходом первого элемента ИЛИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Японии 9 53-42651,кл. С 06 Р 11/00, 1978,2, Заявка Японии Р 53-46579,кл, С 06 Р 11/ОО, 1978 (прототип).Составитель И. Сигаловедактор С. Тараненко Техред М,Тепер Корректор Е.Рошк одписно 4 лиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проек каэ 5 5ВНИИПИ Государствепо делам иэобрет113035, Москва, Ж ф иражногонийРа 31омитета Соткрытийская наб.