Устройство для восстановления информации в многоканальных вычислительных системах

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации восстановления информации в высоконадежных вычислительных системах. Изобретение позволяет осуществить восстановление достоверной информации в вычислительных системах из п идентичных каналов (,4,5,6,...) после сбоев и одиночных отказов в отдельных каналах, обнаружить одновременные отказы в двух и более каналах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения многократной

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 F 11/00

«

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

М АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

a(Фи а!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4037139/24 — 24 (22) 18.03.86 (46) 23.04.87. Вюл. Ф 15 (72) Ю,Г. Зайко, Г.Д. Монахов, Ю.Г. Новиков и Э.Я. Щербакова (53) 68 1.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 478310, кл. G 06 Р 11/08, 1975.

Siewiorek B.D., Swarz R.S. The

theory and practice of reliable system design, 1982, рр. 161-163. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ В МНОГОКАНАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

„,Я0„„1305683 А1 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации восстановления информации в высоконадежных вычислительных системах. Изобретение позволяет осуществить восстановление достоверной информации в вычислительных системах из и идентичных каналов (n=3,4,5,6,...) после сбоев и одиночных отказов в отдельных каналах, обнаружить одновременные отказы в двух и более каналах. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей за счет определения многократной

1305683 ошибки. Устройство содержит блок 5 сравнения, мультиплексор 6 исправностей, первый выходной мультиплексор 3, блок 1 элементов неравнозначности, 1

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение для организации восстановления информации в высоконадежных вычислительных системах. 5

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности определения многократной ошибки.

На фиг. 1 представлена функцио- 1О нальная схема устройства; на фиг. 2 схема блока обработки информации об отказах; на фиг. 3 — таблица работы устройства в различных режимах.

Устройство для восстановления информации в многоканальных вычислительных системах (фиг. 1) содержит блок 1 элементов неравнозначности, мультиплексор 2 неисправностей, первый выходной мультиплексор 3, блок 4 обработки информации об отказах, блок 5 сравнения, мультиплексор 6 исправностей, второй выходной мультиплексор 7, элемент 8 неравнозначности, группу информационных входов 9 и входов 10

25 задания режима устройства, вход 11 начальной установки устройства, информационные входы 12.1-12.п блока 1, информационные 13. 1-13.k и управляющие 14.1 — 14.п входы мультиплексора 2, информационные 15.1 — 15.п и управляющие входы 16. 1-16.п мультиплексора 3, информационный выход 17, выход 18 ошибки устройства, информационные входы 19.1-19.п блока 5, икформацион- 35 ные 20.1-20.k и управляющие входы

?1.1-2l.ï мультиплексора 6, информационные 22.1-22.п и управляющие 23.123.п входы и выход 24 мультиплексора 7, информационные входы 25-27 первой, второй и третьей групп блока 4, вход разрешения 28 и выходы 29 и 30 первой и второй групп блока 4.

Блок 4 обработки информации об отказах и сбоях (фиг. 2) содержит эле- 4> менты задержки 31 и 32 первой и второй групп, элементы сравнения ЗЗ групмультиплексор 2 неисправностей, второй выходной мультиплексор 7, элемент неравнозначности 8 и блок 4 обработки информации об отказах. 3 ил. 2 пы, элементы И 34 и 35 первой и второй групп, элементы ИЛИ 36 и 37 первой и второй групп, RS-триггеры 38 группы, элементы 39 неравнозначности группы.

Работа устройства начинается с приема сигнала на управляющий вход

11 — начальной установки устройства, а затем приема сигналов на управляющие входы 10 группы — запись в RSтриггера 38 группы блока 4 информации об исправности каналов соответственно. После этого. осуществляется прием сигналов на информационные входы 9 группы устройства с последующей передачей их на информационные входы

12, 15, 19, 22 и 25 групп блока 1 не— сравнения, первого выходного мультиплексора 3, блока 5 сравнения, второго выходного мультиплексора 7, блока

4 соответственно. Информация о неисправности пар сиг: алов поступает на информационные входы 13 группы мультиплексора 2 неисправностей, на управляющие входы 14 группы мультиплексора 2 неисправностей поступает информация о неисправности соответствующих входов каналов с выходов 29 первой группы блока 4. Параллельно информация о сравнении пар сигналов на блоке 5 сравнения поступает из блока 5 сравнения на информационные входы 20 группы мультиплексора 6 неисправностей, на управляющие входы 21 группы котороro поступает информация об исправности соответствующих входов каналов с выходов 30 второй группы блока 4 обработкй информации об отказах и сбоях. Информация о неисправности соответствующих каналов из мультиплексора 2 неисправностей поступает на управляющие входы 16 группы первого выходного мультиплексора 3 и на информационные входы 26 второй группы блока 4 соответственно, где происходит запись этой информации и ее хранение. Параллельно информация об сравнения, на соответствующих выходах 20 группы блока 6 появляются "О" сигналы несравнения, только два RSтриггера группы находятся в "0" состоянии, что говорит о работе только двух каналов, на управляющие входы 16 группы и на управляющие входы 23 группы первого и второго выходных мультиплексоров 3 и 7 поступают соответственно исправности каналов сигналы "1" и "О", на выходе 17 первого выходного мультиплексора 3 формируется "1" сигнал, на выходе 24 второго выходного мультиплексора формируется "0" сигнал, на выходе 18 элемента

8 формируется "1" сигнал несравнения, что говорит о появлении многократной ошибки, но так как работало только

3 13056 исправности соответствующих каналов из мультиплексора 6 поступает на управляющие входы 23 группы второго выходного мультиплексора 7 и на информационные входы 27 третьей группы блока 4, где происходит запись этой

5 информации и ее хранение. Информация с первого выходного мультиплексора 3 поступает на информационный выход 17 устройства и на информационный вход

28 блока 4. На элементе 8 происходит сравнение двух результатов, полученных с выходов 17 и 24 первого и второго выходных мультиплексоров 3 и 7 соответственно, и в случае несравнения сигнал с выхода элемента 8 поступает на выход 18 устройства, что говорит о появлении многократной ошибки, т.е. о появлении одновременных отказов двух или более каналов.

Могут быть два режима работы устройства: все каналы исправны; один или несколько каналов неисправны.

Наличие неисправностей (ошибок) делится на три группы: однократные 25 (одиночные); многократные (отказ 2-х или более каналов); критические (несравнение результатов при двух работающих каналах).

Работа устройства в различных ре— жимах приведена в виде таблицы истинности (фиг. 3).

1. При условии, когда нет неисправностей каналов, устройство работает следующим образом (фиг. 3, УФ 1, 3

2, 6 и 11): на выходах 13 группы блока 1 формируются 10" сигналы, на выходах 20 группы блока 5 — "1" сигналы, мультиплексор 2 вырабатывает на выходах 16 группы "О" сигналы, муль- 10 типлексор 6 на выходах 23 группы—

"1" сигналы, RS-триггера группы блока 4 находятся в "О" состоянии, на выходах 17 и 24 первого и второго выходных мультиплексоров 3 и 7 и на ин- 5 формационном выходе 17 появляются правильные значения выходного сигнала ("0" — n 1, 6 и 11; "1" — У 2), а на выходе 18 элемента 8 несравнения формируется сигнал "0, что свидетельст-50 вует об отсутствии многократных ошибок (неисправностей).

2. При условии, когда есть неисправности каналов, устройство работает следующим образом: 55

2.1) при наличии однократной ошибки (неисправности) (фиг, 3, ФР 3-5, ?, 8, 12 и 13): на соответствующих выходах 13 группы блока 1 появляются

83 4

"1" сигналы несравнения, на соответствующих выходах 20- группы блока 5 появляются "О" сигналы сравнения, соответствующие RS-триггера группы устанавливаются в " 1" состояние, соответствующие управляющие входы 16 группы и управляющие входы 23 группы первого и второго выходных мультиплексоров 3 и 7 блокируются "1" и "О" сигналами соответственно, на выходах

17 и 24 первого и второго выходных мультиплексоров 3 и 7 формируются одинаковые сигналы "1" или "О" в зависимости от входных информационных сигналов, на выходе элемента 8 формируется сигнал "О";

2.2) при наличии многократных ошибок (неисправностей) (фиг. 3, У 10): на соответствующих выходах 13 группы блока 1 появляются "1 сигналы несравнения, на соответствующих выходах 20 группы блока 5 появляются "О" сигналы сравнения, RS-триггера группы находятся в "О" состоянии, на управляющие входы 16 группы и управляющие входы 23 группы первого и второго выходных мультиплексоров 3 и 7 поступают соответственно "О" и " 1" сигналы, на выходе 17 первого выходного мультиплексора 3 формируется "0" сигнал, на выходе 24 второго выходного мультиплексора 7 формируется "1" сигнал, на выходе 18 элемента 8 формируется 1" сигнал несравнения, что соответствует появлению многократной ошибки (в данном случае одновременному отказу двух каналов);

2.3) при наличии критических ошибок (неисправностей) (фиг. 3, В 14): на соответствующих входах 13 группы блока 1 появляются "1" сигналы не5 1305 два канала, то эта ошибка является критической.

3. Когда ошибки (неисправности) являются сбоями в каналах, а не отказами, вначале происходит определение и отключение соответствующих каналов, а после пропадания сбоев сброс соответствующих RS-триггеров группы в "0" состояние и восстановление работы устройства с исправными каналами (фиг. 3, tI -I| - 4-6, 8-10).

Формула изобретения

Устройство для восстановлелия информации в многоканальных вычислительных системах, содержащее блок элементов неравнозначности, мультиплексор неисправностей, первый выходНой мультиплексор, причем входы с первого по п-й (где п — число каналов) блока элементов неравнозначности объединены с соответствующими информационными входами первого выходного мультиплексора и образуют группу информационных входов устройства, группа выходов блока элементов неравнозначности подключена к первой группе информационных входов мультиплексора неисправностей, группа выходов которого соединена с группой управляющих входов первого выходного мультиплексора, выход которого является информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет возможности определения многократной ошибки, в него введены блок сравнения, мультиплексор исправностей, второй выходной мультиплексор, элемент

Неравнозначности и блок обработки информации об отказах, причем информационные входы блока сравнения с первого по и-й объединены с соответствующими входами первой группы информационных входов блока обработки информации об отказах и соответствующими информационными входами второго выходного мультиплексора и подключены к группе информационных входов устройства, группы информационных входов и выходом мультиплексора исправностей соединены соответственно с группой выходов равенства блока сравнения и группой управляющих входов второго выходного мультиплексора, выход которого подключен к первому входу элемента неравнозначности, вто683 6 рой вход которого подключен к выходу первого выходного мультиплексора, выход элемента неравнозначности является выходом ошибки устройства, вто5 рая группа информационных входов блока обработки информации об отказах объединена с группой управляющих входов первого выходного мультиплексора, третья группа информационных входов

10 блока обработки информации об отказах объединена с группой управляющих входов второго выходного мультиплексора, группа входов задания режима блока обработки информации об отказах является группой входов задания режима устройства, вход разрешения блока обработки информации об отказах соединен с контрольным выходом устройства, первая и вторая группы выходов блока

Zp обработки информации об отказах подключены к группам управляющих входов мультиплексоров неисправностей и исправностей соответственно, вход начальной установки блока обработки

25 информации об отказах подключен к входу начальной установки устройства, причем блок обработки информации об отказах содержит две группы элементов задержки, группу элементов сравнения, 3р две группы элементов И, две группы элементов ИЛИ, группу RS-триггеров, группу элементов неравнозначности, причем входы элементов задержки первой группы, первые входы элементов И первой группы и элементов неравнозначности группы. образуют первую группу информационных входов блока, выходы элементов задержки первой группы соединены с первыми входами соответст,>р вующих элементов сравнения группы, вторые входы которых подключены к входу разрешения блока, выходы равенства элементов сравнения группы соединены с первыми входами соответствую45 щих элементов И второй группы, вторые входы элементов И второй группы соединены с выходами соответствующих элементов неравнозначности группы, выходы элементов И второй группы сое5р динены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, вторые входы которых подключены к входу начальной установки блока, выходы элементов ИЛИ первой группы со55 единены с входами установки в 0" соответствующих триггеров группы, первые прямые и инверсные входы элементов ИЛИ второй группы образуют соответственно вторую и третью группы

7 1305683 8 информационных входов блока, вторые зуют первую группу выходов блока, ннпрямые входы элементов ИЛИ второй версные выходы триггеров группы обрагруппы образуют группу входов задания зуют вторую группу выходов блока, вырежима блока, выходы элементов ИЛИ . ходы элементов И первой группы соедивторой группы подключены к единичным нены с входами соответствующих эле5 входам соответствующих триггеров ментов задержки второй группы, выходы группы, прямые выходы которых соеди- элементов задержки второй группы соенены с вторыми входами соответствую- динены с вторыми входами соответстщих элементов И первой группы и обра- вующих элементов неравнозначности

10 группы.

18 ю

??

ti

?у

И

?9

?9

3О эо

1305683 с» о

С» С:р

С» С»

С:» C)

gopuag»нн

Жгут eg

Составитель И. Сафронова

Редактор Г. Гербер Техред Л.Олейник Корректор А. Обручар

Заказ 1452/46 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4