Вычислительная система

 

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая п одинаковых однотактных вычислительных устройств , каждое из ко-торых состоит из множества кобинационных логических блоков и элемента сравнения, причем выходы каждого (,2,..i,п) однотактного вычислительного устройства соединены со входами элементов сравнения i-ro и 1+1-го (i-1-го) однотактных вычислительных устройств, о т ji и ч а ю щ а я с я тем, что, с цель повышения достоверности диагностической информации , система содержит п запоминающих устройств с одновременной записью в каждом такте всей диагностической информации и п элементов И, причем информационные входы i-rc запоминающего устройства соединены со входами. и выходами 1-го однотактного вычйли;тельного устройства и линиями связи i между комбинационньми логическим блоками i-ro однотактного вычисл1 (Л тельйого устройства, управляющий вход разрешения записи i-ro запоминаю1щего устройства соединён с выходом 1-го элемента И, первый из входов которого соединен с выходом элемента срав нения i-ro однотактного вычислительного устройства, второй вход соеди нен с выходом элемента сравнения i+1-гр (i-l-ro) однотактного вычислительного устройства, а третий вход является входом тактовых сигналов,

(39) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Sl)4 G 06 F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ е (2 i ) 2434682/18-24 (22) 27.12.76 (46) 30.12,88,Бюл. 11 - 48 (72) В.А.Брик (53) 681,.326.73 (088.8/ (56) Электронная вычислительная машина EC-1050. Под ред. Ларионова А.M., Москва, "Статистика", 1976, с.191-

202.

Па(ент Г ДР Ф 121207, кл. G 06 F 11/04, 1975.

Патент США Ф 3904860, кл. 235/153 АК, 1973.

Патент США У 3937938, : кл. 235/153 АК, 1974.

Кислинский В.А. Система контроля

-многопроцессорного многоформатного арифметического устройства, "Вопросы ,радиоэлектроники", сер.ЭВТ, 1972, вып. 5, с.68-73 . (54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая и одинаковых однотактных вычислительных устройств, каждое из которых состоит из множества кобинациониых логических блоков и элемента сравнения, причем выходы каждого i -го (i 1,2...,,п) однотактного вычислительного устройства соединены со входами элементов сравнения i-ro u

1+1-ro (i.-1-го) однотактных вычислительных устройств, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностической информации, система содержит п запоминающих устройств с одновременной записью в каждом такте всей диагностической информации и и элементов И, причем информационные входы -го запоминающего устройства соединены со вход:чи и выходами 1-го однотактного вычи .лительного устройства и линиями связи .между комбинационными логическимй блоками i-ro однотактного вычислительного устройства, управляющий вход разрешения записи i-ro запоминающего устройства соединен с выходом i-ro элемента И, первый из входов которого cbepHHeH с выходом элемента сравнения i-го однотактного вычислительного устройства, второй- вход соеди нен с выходом элемента сравнения

i+1 ro (i-1-ro) однотактного вычислительного устройства, а третий вход является входом тактовых сигналов, 776320

Изобретение Ьтносится к вычисли-! тельной технике, а именно к вычислительным системам с автоматическим пойскам места неисправности.

Известна цифровая вычислительная машина, в которой после обнаружения ошибки производится останов бсновной аппаратуры, после чего производится процедура "учет", во время которой информация из основных управляющих триггеров и регистров через дешифра- тор и информационный регистр блока диагностики перекачивается в фиксированную область оперативной памяти.После этого запускается программа локализации места неисправности.

Недостатком этой системы является "недостаточная полнота диагйоза, вызванная тем, что, во-первых, фиксиру= етс 1 Фблько содеряаЖбе основных триггеров и, во-вторых, тем, что в ряде случаев из-sa сложности временной ди аграммы ЦВМ и значительйых затрат времени на остановку основной аппара- 25 туры диагностическая информация, непосредственно относящаяся к сбою или отказу, искажается (затирается).

Известны и другие системы, например, в которых в оперативной или буферной памяти, с целью диагностики, при сбоях фиксируются состояния регистров машины.

Подобные системы имеют такой же недбстаток, что и описанный в первом источнике.

Кроме того, существуют ЦВМ,"в ico- ! торых основная память используется

" "для регистрации и контроля временйых пОследОВательностей ðÂÂëÿþùèõ им 4(1 пульсов °

Внешняя память используется для сбора диагностической информации в системе согласно четвертому источнику. В этой системе фиксйруются и сравниваются с эталоном результаты прохождения программы в ЦВМ.

Недостатком описанных в третьем и четвертом источниках системы и методом является то, что они собирают и анализируют лишь косвенную информацию о неисправности.

Наиболее близким к данному изобретению техническиМ решением является вычислительная система, содержащая

55 несколько (и) расположенных между входным и выходным регистрами однотактных вычислительных устройств, каждое из которых состоит йз множест

1 ва комбинационных логических блоков и элемента сравнения, причем выходы каждого i--ro (i-=1,2,...,п) однотактного вычислительного устройства соединены со входами элементов сравнения i-го и i+1-го (i-1-го) однотактных вычислительных устройств, Операция начинается с приема входных информационных и управляющих сигналов во входной регистр и заканчивается приемом результатов в вЫходной регистр. Само выполнение операции представляет собой переходный процесс в комбинационных логических блоках однотактного вычислительного устройства. Каждый комбинационный логический блок состоит из множества комбинационны3с логических узлов.

Недостатком этой системы является невозможность получения достоверной диагностической информации при воз" никновении сбоев, проявляющихся толь ко в динамическом режиме и отсутствующих при однотактном режиме, Целью настоящего изобретения явля" ется повышенИе достоверности диагнос-

1 тической информации.

С этой целью в вычислительную систему введены п запоминающих устройств с одновременной заПисью в каждом так-, те всей диагностической информации и и элементов, выполняющих функцию элементов И (в дальнейшем называются элементами И), причем информационные входы i.-го запоминающего устройства соединейй со входами и выходами i-ro однотактного вычислительного устрой" ства и линиями связи между комбинаци-, онными логическими блоками i-ro однотактного вычислительного устройства, управляющий вход разрешения записи

i-го запоминающего устройства соединен с выходом -ro элемента И, первый из входов которого соединен с выходом элемента сравнения i-го однотахт- ного вычислительного устройства, второй .вход соединен с выходом элемента сравнения i+1-ro (i-— 1-ro) однотактного вычислительного устройства, а третий вход является входом тактовых сигналов, Блок-схема системы, выполненной согласно данному изобретению, приведена на чертеже.

Вычислительная система содержит несколько (n) одинаково работающих вычислительных устройств 1, каждое из них содержит множество комбинациз,776 онных логических блоков 2, входные

3 и выходные 4 линии связи, соединительные линии связи 5 между комбинационными логическими блоками 2 и элемент сравнения 6, входы которого сое- динены с выходными линиями связи 4 данного i-ro и соседнего i-ro однотактного вычислительного устройства l.

В состав каждого однотактного вычислительного устройства 1 входит также запоминающее устройство (ЗУ) с одновременно записью в каждом такте всей диагностической информации 7 и элемент И 8, причем информационные входы запоминающего устройства соединены со входными 3 и выходными 4 линиями связи и соединительными линиями 5 между комбинационными логическими блоками 2 данного однотактного вычислительного устройства 1, а управляющий вход 9 запоминающего устройства 7 соединен с выходом элемента И 8, один из входов которого явля ется входом тактовых импульсов, второй вход соединен с выходом 10 элемента сравнения 6 данного i-го однотактного вычислительного устройства

1, а третий вход соединен с выходом 10 элемента сравнения 6i+1-го однотактного вычислительного устройства 1.

Вычислительная система работает следующим образом.

В начале операции со всех входных регистров (на чертеже не показаны) во все вычислительные устройства 1 одновременно поступает одинаковая .исходная информация и одинаковые управляющие сигналы. После этого в комбинационных логических блоках протекает переходный процесс, который за канчивается к моменту приема резуль.татов. При этом во всех точках вычислительной системы устанавливаются постоянные уровни сигналов.

Поскольку трудность поиска места возникновения устойчивой и, в особенности, неустойчивой неисправности состоит в отсутствии информации о значении сигналов на границах каждого комбинационного логического блока 2, (с точностью до которого должна про320 4 изводиться диагностика) в самый момент сбоя, то во введенных в вычислительную систему ЗУ 7 в конце каждой операции одновременно с приемом результатов в выходные регистры производится одновременное запоминание значений всех входных и выходных сигналов всех комбинационных логических блоков 2.

Запоминание значений указанных сигналов в i-ом запоминающем устройстве 7 производится лишь до тех пор, пока элементами сравнения в i-OM или

I+1 оМ однотактном вычислительном устройстве 1 не будет обнаружена какая-либо ошибка.

Если в i-ом однотактном вычислительного устройства 1 получился неверный результат, то в этом и i+1-ом однотактном вычислительном устройстве на выходах элементов сравнения 6 появляется низкий уровень сигнала, который поступает на элементы И 8

25 i-ro, i+1-го и i-1-rî однотактных вычислительных устройств 1, тактовые импульсы перестают поступать в соответствующие три запоминающие устройства 7, которые при этом перестают запоминать новые значения поступающих сигналов . Таким образом, в трех указанных запоминающих устройствах 7 остаются полные "фотографии" состояния трех однотактных вычислительных устройств 1 в конце операции, неверно выполненной в i-ом устройстве 1.

Очевидно, что запомненная таким образом информация является достоверной -и не зависит от вида неисправнос40 ти, так как она снимается с входов и выходов диагностируемых блоков и отйосится непосредственно к "неверной" операции, то есть эта информация не успевает исказиться.

Данная вычислительная система поэ,45

I воляет после любого, даже однократного проявления неисправности точно .определить неисправный комбинационный логический блок, поэтому резко сокращается время поиска места неисправ- ности и время ремонта, что приводит к уменьшению времени восстановления и к повышению надежности всей вычислительной системы.

776320

Составитель

Редактор М.Сильнягййа Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Г.Решетник г е»е ее»е»ееюйею»е»юе»»е»»»» »»»»»е Й

Заказ 7103 " Тйраж 704 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»» »

»4»Ъ м& »й»Фм4а»» -%.» - .,:-. —: ..... »......

Пройзв*одственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4