[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE3328405C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3328405C2
DE3328405C2 DE19833328405 DE3328405A DE3328405C2 DE 3328405 C2 DE3328405 C2 DE 3328405C2 DE 19833328405 DE19833328405 DE 19833328405 DE 3328405 A DE3328405 A DE 3328405A DE 3328405 C2 DE3328405 C2 DE 3328405C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bic
bus
interface circuit
csb
bas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19833328405
Other languages
German (de)
Other versions
DE3328405A1 (en
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Jung
Rudi Dipl.-Phys. Dr. 8038 Groebenzell De Mueller
Hermann Dipl.-Ing. Reichbauer
Helmut Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19833328405 priority Critical patent/DE3328405A1/en
Publication of DE3328405A1 publication Critical patent/DE3328405A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3328405C2 publication Critical patent/DE3328405C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/1629Error detection by comparing the output of redundant processing systems
    • G06F11/1641Error detection by comparing the output of redundant processing systems where the comparison is not performed by the redundant processing components
    • G06F11/1645Error detection by comparing the output of redundant processing systems where the comparison is not performed by the redundant processing components and the comparison itself uses redundant hardware
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/2002Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant
    • G06F11/2005Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant using redundant communication controllers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/2002Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant
    • G06F11/2007Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant using redundant communication media
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/202Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where processing functionality is redundant
    • G06F11/2023Failover techniques
    • G06F11/2028Failover techniques eliminating a faulty processor or activating a spare
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/20Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
    • G06F13/24Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using interrupt
    • G06F13/26Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using interrupt with priority control
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/362Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control
    • G06F13/364Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control using independent requests or grants, e.g. using separated request and grant lines
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q3/00Selecting arrangements
    • H04Q3/42Circuit arrangements for indirect selecting controlled by common circuits, e.g. register controller, marker
    • H04Q3/54Circuit arrangements for indirect selecting controlled by common circuits, e.g. register controller, marker in which the logic circuitry controlling the exchange is centralised
    • H04Q3/545Circuit arrangements for indirect selecting controlled by common circuits, e.g. register controller, marker in which the logic circuitry controlling the exchange is centralised using a stored programme
    • H04Q3/54575Software application
    • H04Q3/54591Supervision, e.g. fault localisation, traffic measurements, avoiding errors, failure recovery, monitoring, statistical analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/1675Temporal synchronisation or re-synchronisation of redundant processing components
    • G06F11/1679Temporal synchronisation or re-synchronisation of redundant processing components at clock signal level
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/202Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where processing functionality is redundant
    • G06F11/2043Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where processing functionality is redundant where the redundant components share a common memory address space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Hardware Redundancy (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrrechnersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a multi-computer system according to the preamble of claim 1.

Insbesondere wenn solche Mehrrechnersysteme für den zentralen Steuer­ rechner eines Fernsprech-Vermittlungssystems eingesetzt sind, werden besonders hohe Anforderungen an einen sicheren Betrieb, die Wahrung der Datenintegrität und die Fehlertoleranz gestellt.Especially when such multi-computer systems for the central tax computers of a telephone switching system are used particularly high requirements for safe operation, the maintenance data integrity and fault tolerance.

Bei einem bekannten Mehrrechnersystem (US-Patent 42 45 344) wird diesen Anforderungen dadurch Rechnung getragen, daß ein gedoppelter vieladriger Systembus vorgesehen ist, und daß die Informations­ übertragung auf diesem Bus paritätsgesichert erfolgt.In a known multi-computer system (US Patent 42 45 344) these requirements taken into account in that a double multi-core system bus is provided and that the information Parity-secured transmission on this bus.

Ein aus Standardkomponenten aufgebautes Mehrrechnersystem mit gedoppeltem Bus ist ferner aus "Elekctro­ nics", January 27, 1983, Seiten 94 bis 97 bekannt.A multicomputer system with double bus made up of standard components is also made of "Electro nics ", January 27, 1983, pages 94 to 97.

Bei einem anderen bekannten Mehrprozessorsystem (NTG-Berichte Band 80, März 1982, VDE-Verlag, Seiten 94 bis 104) sind zum Zwecke der Bearbeitungssicherheit Rechnerpaare gebildet, deren ordnungsgemäßer Betrieb durch Vergleich der Ausgangssignale überwacht wird.In another known multiprocessor system (NTG reports volume 80, March 1982, VDE-Verlag, pages 94 to 104) are for the purpose of Processing security computer pairs formed, their more orderly Operation is monitored by comparing the output signals.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Mehrrechnersystem anzu­ geben, das den genannten Anforderungen entspricht, obwohl es aus Einzelrechnern aufgebaut ist, die für sich hierzu nicht sicher genug sind, und daß es darüber hinaus in seinem sicherungstechni­ schen Verhalten an unterschiedliche Anforderungen angepaßt werden kann.The object of the invention is to start a multi-computer system give that meets the requirements mentioned, although it is from Individual computers is built, which is not safe for this are enough, and that it is also in its security technology behavior can be adapted to different requirements can.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in the characterizing part of patent claim 1 specified features solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Further refinements of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung und deren Weiterbildungen werden anhand der in den Figuren gezeigten Beispiele weiter erläutert, wobei es zeigtThe invention and its developments are based on of the examples shown in the figures, where it shows

Fig. 1 einen Überblick über das Mehrrechnersystem zusammen mit dem zentralen Systembus, Fig. 1 is an overview of the multicomputer system together with the central system,

Fig. 2 andere Aspekte des in Fig. 1 gezeigten Beispiels, Fig. 2 other aspects of the example shown in Fig. 1,

Fig. 3 einen Datenprozessor, Fig. 3 is a data processor,

Fig. 4 einen Interface-Prozessor, Fig. 4 is an interface processor,

Fig. 5 einen Speicher mit gedoppeltem Array, Fig. 5 shows a memory array redoubled,

Fig. 6 einen Speicher mit ungedoppeltem Array, Fig. 6 shows a memory array ungedoppeltem,

Fig. 7 eine mögliche Signalführung am zentralen Systembus, Fig. 7 is a possible signal at the central management system,

Fig. 8 Signale an der zentralen Systembus-Entkoppelbaugruppe, Fig. 8 signals to the central system bus Entkoppelbaugruppe,

Fig. 9 eine Tabelle über Varianten des BIC-Status, FIG. 9 is a table showing variations of the BIC status,

Fig. 10 ein Prinzipschaltbild des BIC, Fig. 10 is a schematic diagram of the BIC,

Fig. 11 ein Prinzipschaltbild der einen Hälfte des BAS (rechte Hälfte), Fig. 11 is a block diagram of one half of the BAS (right half),

Fig. 12 eine mögliche Arbitrations-Logik, Fig. 12 shows a possible arbitration logic,

Fig. 13 ein Zeitdiagramm hinsichtlich der Buszuteilung, Fig. 13 is a timing diagram concerning the arbitration,

Fig. 14 ein Zeitdiagramm hinsichtlich eines Schreibzyklusses, Fig. 14 is a timing chart with respect to a write cycle,

Fig. 15 ein Zeitdiagramm hinsichtlich eines Lesezyklusses bei ungedoppelten Teilnehmern, Fig. 15 is a timing chart with respect to a read cycle in non-redundant subscribers,

Fig. 16 ein Zeitdiagramm für modifizierten Lese-Schreib- Zyklus, sowie Fig. 16 is a timing diagram for modified read-write cycle, as well

Fig. 17 ein Zeitdiagramm für einen Schreib-Zyklus eines TWIN- Paares zu einem anderen TWIN-Paar. Fig. 17 is a timing diagram for a write cycle of a TWIN pair to another TWIN pair.

Die Fig. 1 zeigt also ein Beispiel für das Konzept des erfindungsgemäßen Mehrrechnersystems. Mehrere Rechner PROC arbeiten über einen vieladrigen Systembus CSB zusammen, eventuell auch mit einer an den Systembus CSB ange­ schlossenen zentralen Speichereinheit MU. Der System­ bus CSB ist für sich gedoppelt, er bildet also ein Systembuspaar, wobei zur Sicherung der Übertragung auf jedem Systembus CSB die Steuerleitungen für sich noch­ mals gedoppelt sind, vergl. auch Fig. 7 und 8. Zusätz­ lich zu den Informationsleitungen werden hierbei auch noch Paritätsleitungen zur Erhöhung der Sicherheit ver­ wendet. FIG. 1 thus shows an example of the concept of multi-computer system according to the invention. Several PROC computers work together via a multi-core system bus CSB, possibly also with a central memory unit MU connected to the system bus CSB. The system bus CSB is doubled in itself, that is, it forms a system bus pair, with the control lines being doubled for each other in order to secure the transmission on each system bus CSB, cf. also FIGS . 7 and 8. In addition to the information lines, this also includes still use parity lines to increase security.

Die Rechner PROC - und im allgemeinen bevorzugt auch die zentralen Speicher MU - sind für sich jeweils gedoppelt, vergl. Fig. 1, und bilden also jeweils ein parallel ar­ beitendes Rechnerpaar, bzw. auch Speicherpaar, wobei sie jeweils über einen eigenen lokalen Bus LB an eine Bus- Interface-Schaltung BIC/BIC angeschlossen sind.The computers PROC - and in general also preferably the central memories MU - are each doubled, see FIG. 1, and thus each form a pair of computers working in parallel, or a pair of memories, each of which has its own local bus LB. are connected to a BIC / BIC bus interface circuit.

Die jeweils aus zwei gleichartigen Teilen BIC bestehende Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC überprüft zur Sicherheit ihrerseits die von dem Rechnerpaar bzw. Speicher(paar) PROC, MU erhaltenen Informationen sowie die eigenen auf den Systembus CSB zu sendenden Signale durch einen Ver­ gleich. Bei Ungleichheit schaltet die Bus-Interface- Schaltung BIC/BIC sich und damit auch das angeschlos­ sene Rechnerpaar bzw. Speicher(paar) PROC, MU vom System­ bus CSB ab und meldet diese Abschaltung der Bus-Zen­ trale BAS als Alarm.Each consisting of two identical parts BIC BIC / BIC bus interface circuit checked for safety in turn that of the computer pair or memory (pair) PROC, MU received information as well as their own the system bus CSB signals to be sent by a ver  equal. In the event of inequality, the bus interface Circuit BIC / BIC itself and therefore also connected This pair of computers or memory (pair) PROC, MU from the system bus CSB and reports this shutdown of the bus Zen trale BAS as an alarm.

Die von jedem einzelnen Systembus CSB empfangenen Steu­ erungs- und Informationssignale werden überdies von der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC überprüft, wobei die In­ formationen nur dann an das empfangene Rechnerpaar bzw. Speicher(paar) PROC, MU weitergegeben werden, wenn zumindest auf einem der beiden Systembusse CSB die Übertragung fehlerfrei war.The tax received from each individual system bus CSB The generation and information signals are also from the Bus interface circuit BIC / BIC checked, the In only then to the received pair of computers or Memory (pair) PROC, MU passed on if at least on one of the two system buses CSB the transfer was error-free.

Auf eine Anforderung der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC hin teilt die Bus-Zentrale BAS über in jedem Systembus CSB gedoppelte Leitungen dieser Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC den betreffenden Systembus CSB zu, wobei die Bus-Freigabe innerhalb einer maximalen Belegungszeit er­ folgt.At the request of the BIC / BIC bus interface circuit The BAS bus center then shares in each system bus COD double lines of this bus interface circuit BIC / BIC to the relevant system bus CSB, the Bus release within a maximum occupancy time follows.

Beim Betrieb beider Systembusse CSB erfolgt eine Zutei­ lung nur dann, wenn auf beiden Systembussen CSB eine An­ forderung gestellt wurde. Bei Ausfall eines der beiden Systembusse CSB genügt aber die Anforderung auf dem ver­ bleibenden intakten Systembus CSB.When operating both system buses CSB there is an additional part only if there is a connection on both CSB system buses was made. If one of the two fails System buses CSB meet the requirement on the ver the CSB system bus remains intact.

Die Bus-Zentrale BAS nimmt über eigene Leitungen zu den Bus-Interface-Schaltungen BIC zentrale Sicherheitsfunk­ tionen auf vielfältige Weise wahr, nämlich z. B. durch die Sammlung der Alarme von den Bus-Interface-Schaltun­ gen BIC/BIC, durch das An- und Abschalten von Bus-In­ terface-Schaltungen BIC/BIC und damit von Rechnerpaaren und Speicher(paaren) PROC, MU, durch das An- und Ab­ schalten von einem der beiden Systembusse CSB, durch Testaufträge an die Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC, womit Systembus-Fehler lokalisiert werden können und durch Abschalten eines Rechnerpaares oder Speicher(paa­ res) PROC, MU die Systembus-Redundanz erhalten werden kann, ferner z. B. durch System-Start und durch die Kommunikation mit sicherungstechnischen Prozessen, die auf irgendwelchen der Rechnerpaare PROC ablaufen.The BAS bus center takes its own lines to the Bus interface circuits BIC central security radio tion true in many ways, namely z. B. by the collection of alarms from the bus interface circuits gen BIC / BIC, by switching bus-in on and off interface circuits BIC / BIC and thus of computer pairs and memory (pair) PROC, MU, by the on and off switch through one of the two system buses CSB Test orders to the bus interface circuits BIC / BIC, with which system bus errors can be localized and  by switching off a pair of computers or memory (paa res) PROC, MU the system bus redundancy can be maintained can, further z. B. by system start and by Communication with security processes that run on any of the PROC computer pairs.

Die Bus-Zentrale BAS besteht aus zwei gleichen Teilen, die jedes für sich den beiden Systembussen CSB zuge­ ordnet sind, wobei alle zu sendenden Signale verglichen werden und wobei die Registrierung einer Ungleichheit zu einer Abschaltung der Bus-Zentrale BAS führt, was einer Ersatz-Bus-Zentrale BAS gemeldet wird. Die Er­ satz-Bus-Zentrale BAS wird durch den Zustand der Bus­ signale sowie durch Meldungen der aktiven Bus-Zentrale BAS stets auf Stand gehalten. Falls diese Meldung eine bestimmte Zeit ausbleibt, oder bei einer Ausfallmeldung der aktiven Bus-Zentrale BAS, oder bei routinemäßigem Tausch der Funktionen der beiden Bus-Zentralen BAS kann die bisherigen Ersatz-Bus-Zentrale BAS die Aufgabe der aktiven Bus-Zentrale BAS lückenlos übernehmen.The BAS bus center consists of two equal parts, each one for the two system buses CSB are arranged, whereby all signals to be transmitted are compared be and being the registration of an inequality what leads to a shutdown of the bus center BAS a replacement bus center BAS is reported. The he Set bus center BAS is determined by the state of the bus signals and messages from the active bus center BAS always kept up to date. If this message is a certain time is missing, or in the event of a failure report the active bus center BAS, or with routine The functions of the two BAS bus centers can be exchanged the previous replacement bus center BAS the task of Take over the active BAS bus center without gaps.

Die IO-Organe sind bevorzugt über zwei Standard-IO- Busse an eine IO-Interface-Schaltuing CIC/CIC ange­ schlossen. Die IO-Interface-Schaltung CIC/CIC kann über die beiden lokalen Busse LB mit dem parallellaufenden Rechnerpaar PROC und der Bus-Interface-Schaltung BIC/ BIC kommunizieren, vergl. Fig. 1 und 2.The IO organs are preferably connected to an IO interface switching CIC / CIC via two standard IO buses. The IO interface circuit CIC / CIC can communicate via the two local buses LB with the parallel computer pair PROC and the bus interface circuit BIC / BIC, see FIGS. 1 and 2.

Die IO-Interface-Schaltung CIC/CIC besteht aus zwei gleichen Teilen, die den beiden lokalen Bussen zuge­ ordnet sind. In ihnen werden ebenfalls alle auf dem IO- Bus zu sendenden Signale verglichen. Bei Ungleichheit schaltet sich die Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC vom System-Bus CSB ab und meldet den Alarm an die Bus-Zen­ trage BAS. The IO interface circuit CIC / CIC consists of two equal parts that the two local buses delivered are arranged. They are also all on the IO Bus signals to be compared compared. In case of inequality the bus interface circuit BIC / BIC switches off System bus CSB and reports the alarm to the bus Zen wear BAS.  

Die IO-Interface-Schaltung CIC/CIC sendet bei einem IO-Transfer in der Regel nur auf einen einzigen IO-Bus, wobei sie aber die in der Regel über einen einzigen IO- Bus empfangenen Informationen jeweils an beide lokale Busse LB des parallel arbeitenden Rechnerpaares PROC bzw. der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC weiterleitet.The IO interface circuit CIC / CIC sends at one IO transfer usually only to a single IO bus, but they usually have a single IO Bus received information each at both local LB buses of the parallel pair of computers PROC or the bus interface circuit BIC / BIC.

Die Bus-Zentrale BAS, die Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC und die IO-Interface-Schaltungen CIC/CIC überwachen ihre eigene Funktionsfähigkeit in der Regel jeweils selbst. Sie registrieren dabei selber Fehler, z. B. Spannungs­ fehler, Taktausfall und Watch-Dog-Ablauf, wobei sie sich wie bei einem Vergleicherfehler selbst abschalten und den Alarm melden.The bus center BAS, the bus interface circuit BIC / BIC and the IO interface circuits CIC / CIC monitor theirs own functionality as a rule. You register errors yourself, e.g. B. voltage errors, clock failure and watch dog expiration, whereby they switch off yourself as in the case of a comparator error and report the alarm.

Eine Weiterbildung der Erfindung enthält, für einen fehlertoleranten Betrieb wobei bei Ausfall eines Rech­ ners PROC bzw. zentralen Speichers MU der Programmab­ lauf im System nicht gestört wird, zwei Rechnerpaare und zwei Speicherpaare PROC, MU, die jeweils parallel arbeiten. Bei Ausfall eines Rechners PROC eines der Rechnerpaare führt das andere intakte Rechnerpaar PROC die laufende Aufgabe zunächst alleine fort. Bei Ausfall eines Speichers MU eines der Speicherpaare führt das intakte Speicherpaar MU die laufende Aufgabe zunächst alleine fort. Dadurch stehen im intakten Speicherpaar MU weiterhin korrekte Daten zur Verfügung.A further development of the invention contains, for one fault-tolerant operation whereby if one PROC or central memory MU of the program running in the system is not disturbed, two pairs of computers and two memory pairs PROC, MU, each in parallel work. If a PROC computer fails, one of the Computer pairs are managed by the other intact PROC computer pair the current task continues on its own. In the event of failure a memory MU one of the memory pairs does that intact memory pair MU the current task initially away alone. This means that the intact memory pair MU continues to have correct data available.

Auf denselben Systembus CSB können gleichzeitig zwei Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC senden, wobei auf dem Systembus CSB ein aktives Potential ausgezeichnet ist, das sich dann durchsetzt, wenn verschiedene Potentiale angelegt werden.Two can simultaneously on the same system bus CSB Bus interface circuits send BIC / BIC, whereby on the System bus CSB has an active potential, that prevails when different potentials be created.

Die Bus-Zentrale BAS teilt dem Systembus CSB die zu den beiden Rechnerpaaren PROC gehörende Bus-Interface-Schal­ tung BIC/BIC nur dann zu, wenn beide Bus-Interface-Schal­ tungen BIC/BIC des sendewilligen Rechnerpaares PROC eine Anforderung gestellt haben, um fehlerhaft un­ gleich arbeitende Rechner, also den Ausfall eines der Rechnerpaare, schon in diesem Zeitpunkt zu erkennen. Die Bus-Zentrale BAS registriert die im fehlertoleranten Betriebsmode zusammengehörigen Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC, die im Prinzip beliebig ausgewählt werden kön­ nen, und hebt bei Ausfall eines Rechnerpaares PROC die Verdopplung auf, so daß das verbleibende Rechnerpaar PROC den Systembus SCB zugeteilt bekommen kann.The BAS bus center shares the CSB with the system bus bus interface scarf belonging to both computer pairs PROC BIC / BIC only if both bus interface switches  BIC / BIC of the computer pair PROC willing to send have made a request to be erroneous computers working the same, i.e. the failure of one of the Computer pairs can be recognized at this point in time. The BAS bus center registers the fault-tolerant Operating mode related bus interface circuits BIC / BIC, which in principle can be selected arbitrarily and lifts the PROC if a pair of computers fails Doubling up so that the remaining pair of computers PROC can be assigned the system bus SCB.

Die IO-Organe sind jeweils an ein IO-Interface-Schal­ tungspaar CIC/CIC angeschlossen, das über die lokalen Busse mit zwei parallellaufenden Rechnerpaaren PROC und zwei Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC kommunizieren kann. In der Regel sendet zwar jeweils nur eine IO-Inter­ face-Schaltung CIC/CIC des IO-Interface-Schaltungspaares CIC/CIC auf einen IO-Bus- Die von einem IO-Bus empfange­ nen Informationen werden bevorzugt über Auskreuzleitun­ gen von einer IO-Interface-Schaltung CIC/CIC zur ande­ ren IO-Interface-Schaltung CIC/CIC eines IO-Interface- Schaltungspaares CIC/CIC übermittelt. Die Bus-Zentrale BAS stellt die im fehlertoleranten Betriebsmode zusam­ mengehörigen IO-Interface-Schaltungen CIC/CIC als IO- Interface-Schaltungspaar CIC/CIC ein und schaltet bei Ausfall einer IO-Interface-Schaltung CIC/CIC oder eines dazugehörigen Rechners PROC oder der dazugehörigen Bus- Interface-Schaltung BIC/BIC in der IO-Interface-Schal­ tung CIC/CIC den fehlertoleranten Betriebsmode ab.The IO organs are each connected to an IO interface scarf CIC / CIC connected via the local Buses with two parallel pairs of PROC computers and two bus interface circuits BIC / BIC communicate can. As a rule, only one IO-Inter sends at a time face circuit CIC / CIC of the IO interface circuit pair CIC / CIC on an IO bus - Receive from an IO bus Information is preferred over outcrossing from one IO interface circuit CIC / CIC to another Ren IO interface circuit CIC / CIC of an IO interface Circuit pair CIC / CIC transmitted. The bus center BAS puts together the fault-tolerant operating mode associated IO interface circuits CIC / CIC as IO Interface circuit pair CIC / CIC on and on Failure of an IO interface circuit CIC / CIC or one associated PROC computer or the associated bus Interface circuit BIC / BIC in the IO interface scarf CIC / CIC from the fault-tolerant operating mode.

Die Erfindung kann so weitergebildet werden, daß sie einen asynchronen Betrieb gestattet der nicht mit den Problemen eines vollsynchronen Systems belastet ist und der es erlaubt, beliebige handelsübliche Rechner und Speicher zu verwenden. Dazu werden die den Datentrans­ fer steuernden Busleitungen "Adress Valid" AV, "Data Valid" DV und "Transfer Aknowledge" TK von den am Transfer beteiligten Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC sobald wie möglich in den aktiven Zustand versetzt. Die Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC - auch die ge­ rade sendende BIC/BIC - bewerten die Pegelübergänge aktiv nach passiv der den Datentransfer steuernden Bus­ leitungen, so daß fehlertolerante Paare durch diese Über­ gänge der Steuersignale am Systembus CSB synchron ge­ halten werden. Die Signale der den Datentransfer steuern­ den Busleitungen werden von der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC auf den eigenen Takt synchronisiert. Wenn aber nach einer Wartezeit von z. B. 1 oder 2 Takten auf dem anderen Systembus CSB dieses Signal nicht auch empfan­ gen wird, dann ignoriert die Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC für den laufenden Transfer den anderen System­ bus CSB, um eine völlige Unterbrechung zu vermeiden.The invention can be developed so that it asynchronous operation is not permitted with the Problems of a fully synchronous system is burdened and which allows any commercially available calculator and To use memory. For this, the data transfer fer controlling bus lines "Adress Valid" AV, "Data Valid "DV and" Transfer Aknowledge "TK from the am  Transfer involved bus interface circuits BIC / BIC switched to active as soon as possible. The bus interface circuits BIC / BIC - also the ge RAD sending BIC / BIC - evaluate the level transitions active after passive the bus controlling the data transfer lines, so that fault-tolerant pairs through this over Control signals on the CSB system bus are synchronous will hold. The signals that control the data transfer the bus lines are from the bus interface circuit BIC / BIC synchronized to its own clock. If but after a waiting period of e.g. B. 1 or 2 bars on the other system bus CSB does not also receive this signal the bus interface circuit ignores BIC / BIC for the ongoing transfer to the other system bus CSB to avoid a complete interruption.

Zur Erhaltung der Befehlsfolge in parallel arbeitenden Rechnern PROC können zusätzlich die Interrupts - z. B. vom Timer - maskiert sein, bis auf einen Interrupt, der sich von einem Zähler ableitet, dessen Zählerstand fest mit der Befehlsfolge gekoppelt ist wie beim Zählen der Address-Latch-Enable-Impulse. Bei einem Interrupt dieses Zählers werden alle am Interrupt-Controller anliegenden Interrupts von Rechnern PROC der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC mitgeteilt. Anschließend liest der Rechner PROC wieder sowohl die Interrupts ein, die von beiden zu einer Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC gehörenden Rech­ nern PROC mitgeteilt werden, als auch jene Interrupts, die über den Systembus CSB für den Rechner PROC gemel­ det werden; ferner liest er, wenn noch eine IO-Interface- Schaltung CIC/CIC an die lokale Busse angeschaltet ist, noch die hier für den Rechner PROC gesammelten Interrupts ein. Die vom Rechner PROC aus seiner Bus-Interface-Schal­ tung BIC/BIC und - falls vorhanden - IO-Interface-Schal­ tung CIC/CIC gelesenen Interrupts werden dabei in diesen Schaltungen BIC/BIC, CIC/CIC gelöscht, wobei eine Zeit­ überwachung in der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC darüber wacht, daß nicht nur einer der beiden parallel arbeitenden Rechner PROC einen Interrupt meldet, was nämlich sonst von der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC als Fehler angesehen wird, der zum Abschalten des Rechnerpaares PROC vom Systembus CSB führt. Die beiden Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC, die zu zwei fehler­ tolerant betriebenen Rechnern PROC gehören, tauschen, nachdem die Rechner PROC ihnen die Interrupts mitge­ teilt haben, über den Systembus CSB diese Interrupt- Meldungen aus, wobei nur diejenigen Interrupts von den Rechnern PROC wieder eingelesen werden, die von allen hier beteiligten Rechnern PROC und von den zugehörigen CIC/CIC mitgeteilt wurden.To maintain the command sequence in parallel PROC computers can also use the interrupts - e.g. B. from the timer - be masked, except for an interrupt that is derived from a counter whose counter reading is fixed is coupled with the command sequence as when counting the Address latch enable pulses. With an interrupt this Counters are all connected to the interrupt controller Interrupts from PROC computers of the bus interface circuit BIC / BIC communicated. The computer then reads PROC again both the interrupts on by both of them a bus interface circuit belonging to BIC / BIC PROC, as well as those interrupts, which according to the system bus CSB for the computer PROC be det; it also reads if there is an IO interface CIC / CIC circuit to which local buses are connected, the interrupts collected here for the PROC computer a. The from the computer PROC from its bus interface scarf device BIC / BIC and - if available - IO interface switch CIC / CIC read interrupts are in these Circuits BIC / BIC, CIC / CIC cleared one time  Monitoring in the BIC / BIC bus interface circuit makes sure that not only one of the two is parallel working computer PROC reports an interrupt what namely from the bus interface circuit BIC / BIC is regarded as an error, which to switch off the Computer pair PROC from the system bus CSB leads. The two BIC / BIC bus interface circuits leading to two errors owned, exchanged, operated PROC computers after the PROC computers have given them the interrupts have shared this interrupt over the system bus CSB Messages, whereby only those interrupts from the PROC computers can be read in again by all computers involved here PROC and from the associated CIC / CIC have been notified.

Wenn die Bus-Interface-Schaltung bzw. IO-Interface- Schaltung BIC/BIC, CIC/CIC eine Meldung auf einem lo­ kalen Bus empfängt und wenn diese Schaltung BIC/BIC, CIC/CIC nach einer vorgegebenen maximalen Wartezeit vom anderen lokalen Bus LB aber immer noch keine Meldung empfangen hat, veranlaßt die Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC das Abschalten des Rechner- bzw. Speicherpaares PROC, MU vom Systembus CSB, weil dann ein Fehler vor­ liegt.If the bus interface circuit or IO interface Circuit BIC / BIC, CIC / CIC a message on a lo kalen bus receives and if this circuit BIC / BIC, CIC / CIC after a specified maximum waiting period from other local bus LB but still no message received, causes the bus interface circuit BIC / BIC the switching off of the computer or memory pair PROC, MU from the system bus CSB, because then there is an error lies.

Beispielhaft werden nun Funktionen der Leitungen jedes Systembusses CSB anhand der Fig. 7 und 8 erläutert: Auf z. B. 32 Informationsleitungen werden Adressen und Ope­ rationscode, letztere auf z. B. 4 Leitungen, und an­ schließend auf denselben Leitungen Daten gesendet, wo­ bei die Informationen z. B. mit zusätzlichen, z. B. vier bis sieben, Paritätsleitungen gesichert werden. Solange eine Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC die für jeden Systembus CSB gedoppelte Leitung LOCK im aktiven Zustand hält, können mehrere Datentransfers auf dem Systembus CSB hintereinander durchgeführt werden, ohne daß, bzw. bevor, die Bus-Zentrale des Systembus CSB von Neuem zu­ teilt. Functions of the lines of each system bus CSB are now explained by way of example with reference to FIGS. 7 and 8. B. 32 information lines are addresses and ope rationscode, the latter on z. B. 4 lines, and then sent data on the same lines, where the information such. B. with additional, e.g. B. four to seven, parity lines are secured. As long as a bus interface circuit BIC / BIC keeps the line LOCK doubled for each system bus CSB in the active state, several data transfers can be carried out in succession on the system bus CSB without, or before, the bus center of the system bus CSB again to share.

Zur seriellen Kommunikation stehen verschiedene Lei­ tungen zur Verfügung: Über die gemeinsame serielle Leitung gibt die Bus-Zentrale BAS eine an eine Bus- Interface-Schaltung BIC/BIC adressierte Meldung ab, über individuelle serielle Leitungen ISC gelangen Mel­ dungen von den einzelnen Bus-Interface-Schaltungen BIC/ BIC an die aktive Bus-Zentrale BAS; und über zwei zen­ trale serielle Leitungen SAC kommunizieren die aktive Bus-Zentrale und die Ersatz-Bus-Zentrale miteinander. Die aktive Bus-Zentrale BAS kann jede Bus-Interface- Schaltung BIC/BIC durch Aussenden des Aktiv-Pegels auf deren Resetleitung im vom Systembus CSB abgeschalteten Zustand halten, während die aktive Bus-Zentrale BAS durch die Potentialänderung vom aktiven in den passiven Pegel ein Rücksetzen der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC und das dazugehörigen Rechner- bzw. Speicherpaares PROC, MU, sowie ein Anschalten der Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC an den Systembus CSB veranlaßt.Various Lei are available for serial communication available: Via the common serial Line, the BAS bus center sends one to a bus Interface circuit BIC / BIC addressed message from Mel from the individual bus interface circuits BIC / BIC to the active bus center BAS; and over two zen Central serial lines SAC communicate the active Bus center and the replacement bus center with each other. The active BAS bus center can be used for any bus interface Circuit BIC / BIC on by sending the active level whose reset line is switched off by the CSB system bus Maintain state while the active bus center BAS is running the change in potential from the active to the passive level a reset of the bus interface circuit BIC / BIC and the associated computer or memory pair PROC, MU, as well as switching on the bus interface circuit BIC / BIC to the system bus CSB.

Jeder Systembus CSB besteht dabei z. B. aus einer mehrla­ gigen Platine, an die über Stecker mehrere, z. B. sech­ zehn, Busabkoppelbaugruppen der Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC und die beiden Bus-Zentralen BAS anschließbar sind. Die Informations- und Steuerleitungen sind an den beiden Leitungsenden mit Leitungsabschlüssen versehen, die auch die Funktion haben, im passiven Zustand das zugehörige Potential hochohmig anzulegen. Die Bus-Interface-Schal­ tung BIC/BIC kann über Kabel an die Busabkoppelbaugrup­ pen, welche die Leitungstreiber enthalten, angeschlos­ sen sein und diese elektrisch versorgen.Each CSB system bus consists of e.g. B. from a Mehrla Gigen board to which several, z. B. six ten, bus decoupling assemblies of the bus interface circuits BIC / BIC and the two BAS bus centers can be connected. The information and control lines are on the two Line ends with line terminations that also have the function, in the passive state the associated one Apply potential with high resistance. The bus interface scarf The BIC / BIC can be connected to the bus decoupling module via cables pen containing the line drivers be and supply them electrically.

Die serielle Kommunikation am Systembus CSB soll nun näher erläutert werden. Eine serielle Meldung besteht aus Paketen, die außer dem Start- und Stop-Bit weitere, z. B. acht, Informationsbit und ein Zusatzbit enthalten, wobei das Zusatzbit nur beim ersten Paket einer Meldung der Bus-Zentrale BAS auf der gemeinsamen seriellen Lei­ tung GSI gesetzt ist, während das Zusatzbit sonst zur Paritätssicherung verwendet wird. Die Bus-Interface- Schaltung BIC/BIC, die stets bereit ist Meldungen auf der gemeinsamen seriellen Leitung zu empfangen, re­ gistriert zunächst nur ein Paket, wenn das Zusatzbit gesetzt ist, wobei dieses Paket in den ersten, z. B. vier, Bits die Adresse der angesprochenen Bus-Interface-Schal­ tung BIC/BIC enthält und wobei nur der Adressat das er­ ste Paket und die weiteren Pakete einer Meldung regi­ striert. Die Ersatz-Bus-Zentrale BAS ist stets bereit, Meldungen auf einer der beiden zentralen seriellen Leitungen SAC zu empfangen. Die Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC bzw. die Ersatz-Bus-Zentrale BAS dürfen von sich aus nur ein Dauersignal auf einer individuellen seriel­ len Leitung ISC bzw. auf einer der beiden zentralen se­ riellen Leitungen SAC senden, um der aktiven Bus-Zen­ trale BAS einen Kommunikationswunsch anzuzeigen. So­ lange die aktive Bus-Zentrale mit einer intakten Bus- Interface-Schaltung BIC/BIC kommuniziert, wird auf der individuellen seriellen Leitung kein Dauersignal, son­ dern es werden dort Antwort-Pakete zur aktiven Bus- Zentrale BAS gesendet, während bei Ausfall einer Bus- Interface-Schaltung BIC das Dauersignal statisch an­ liegt. Die aktive Bus-Zentrale BAS unterrichtet nach der Erledigung eines Auftrags einer Bus-Interface-Schal­ tung BIC/BIC zunächst die Ersatz-Bus-Zentrale BAS und anschließend die Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC, die daraufhin das Dauersignal zurücknimmt, wenn nicht noch weitere Aufträge vorliegen. Bei Ausfall der aktiven Bus-Zentrale BAS während der Bearbeitung eines Auftra­ ges einer Bus-Interface-Schaltung BIC/BIC findet die bisherige Ersatz-Bus-Zentrale BAS, die nun aktiv wird, das Dauersignal wieder vor und bearbeitet damit den Auf­ trag von Neuem, wobei zur Sicherung der Übertragung noch Quittungen, zusätzliche Paritäts-Bits und eine Zeitüber­ wachung des Transfers vorgesehen sein können. The serial communication on the system bus CSB should now are explained in more detail. There is a serial message from packets that, in addition to the start and stop bit, e.g. B. eight, information bit and an additional bit, the additional bit only for the first packet of a message  the BAS bus center on the common serial line device GSI is set, while the additional bit is otherwise used for Parity assurance is used. The bus interface Circuit BIC / BIC that is always ready to report messages receive the common serial line, right initially only registers a packet if the additional bit is set, this package in the first, e.g. B. four, Bits the address of the addressed bus interface scarf device contains BIC / BIC and only the addressee he Register the first package and the other packages of a message strictly. The BAS replacement bus center is always ready Messages on one of the two central serial Receive lines SAC. The bus interface circuit BIC / BIC or the replacement bus center BAS are allowed to do so from just one continuous signal on an individual series len ISC or on one of the two central se sial lines send to the active bus Zen trale BAS to indicate a communication request. Like this long the active bus center with an intact bus Interface circuit BIC / BIC communicates on the individual serial line no continuous signal, son response packets for the active bus Central BAS sent while a bus Interface circuit BIC statically on the continuous signal lies. The active bus center BAS teaches according to the Execution of an order of a bus interface scarf BIC / BIC first the replacement bus center BAS and then the bus interface circuit BIC / BIC thereupon the continuous signal is reduced, if not yet there are further orders. If the active fails BAS bus center while processing a job A bus interface circuit BIC / BIC finds the previous BAS replacement bus center, which is now becoming active, the continuous signal again and thus processes the open carry over again, while still securing the transmission Acknowledgments, additional parity bits and a timeout monitoring of the transfer can be provided.  

Einen sicheren Speicher MU, aber ohne Dopplung des Speichers MU bzw. des Speicherinhalts erhält man, wenn die Information im Speicher MU durch eine ausrei­ chende Anzahl von Paritätsbits gesichert ist, so daß Ein-Bit-Fehler korrigiert werden und Zwei-Bit-Fehler erkannt werden können. Die Speichersteuerung besteht bevorzugt aus zwei gleichen, synchron betriebenen Steu­ erungen MCU, die jeweils an ihren lokalen Bus LB ange­ schlossen sind. Der Speicher MU wird zwar nur von einer einzigen Steuerung aktiv beschrieben, aber beim Lesen führen beide Steuerungen die Fehlerkorrektur und -prüfung durch, wobei die Erkennung eines nicht korrigierbaren Fehlers in wengistens einer der beiden Steuerungen als Speicherausfall interpretiert werden kann.A secure memory MU, but without duplication of the Memory MU or the memory content is obtained, if the information in the memory MU is sufficient appropriate number of parity bits is secured so that One-bit errors are corrected and two-bit errors can be recognized. The memory control exists preferably from two identical, synchronously operated tax MCU, each connected to their local bus LB. are closed. The memory MU is only one single control actively described, but when reading both controls carry out error correction and testing through, the detection of an uncorrectable Error in at least one of the two controls as Memory failure can be interpreted.

Das Konzept der Erfindung gestattet also, aus "normalen" Rechnern und Speichern ein fehlertolerantes Mehrrechner­ system aufzubauen. Besondere Bedeutung hat die Weiter­ verwendbarkeit der dann eventuell bereits bestehenden Systemsoftware zur Anwendung der Rechner als Steuer­ rechner, insbesondere von hochkomplexen Systemen, z. B. von Fernsprech-Vermittlungssystemen. Durch genormte Schnittstellen ist es dann sogar möglich, Fortschritte bei der Entwicklung der Systemteilnehmer ohne Rückwir­ kung auf das Gesamtkonzept zu nutzen.The concept of the invention thus allows "normal" Computers and save a fault-tolerant multi-computer build system. The next one is of particular importance usability of the existing ones System software for using the computer as a tax computer, especially of highly complex systems, e.g. B. of telephone switching systems. By standardized Interfaces, it is then even possible to progress in the development of the system participants without feedback to use the overall concept.

Wesentliche Teile des Konzeptes werden nochmals anhand von Fig. 1 - nun aus anderer Sicht - erläutert. Demnach besteht das Konzept aus dem Systembus CSB und verschie­ denen Teilnehmern. Sicherungstechnische Funktionen wer­ den insbesondere durch die strichliert gekennzeichneten Bestandteile erfüllt. Dazu gehören der CSB, die Buszen­ trale BAS, die beiden gleichartigen Teile BIC der Bus- Interfaceschaltung BIC/BIC und IO-Interface-Schaltung CIC/CIC, die ihrerseits aus den gleichartigen Teilen CIC besteht. Essential parts of the concept are explained again with reference to FIG. 1 - now from a different perspective. Accordingly, the concept consists of the CSB system bus and various participants. Safety-related functions are fulfilled by the components marked with a dashed line. These include the CSB, the bus center BAS, the two identical parts BIC of the bus interface circuit BIC / BIC and IO interface circuit CIC / CIC, which in turn consists of the identical parts CIC.

Jeder Teilnehmer ist intern gekoppelt. Die Dopplung dient nicht der Erhöhung der Verfügbarkeit - im Gegen­ teil, diese nimmt sogar ab - sondern der Fehlererken­ nung; eine zuverlässige Fehlererkennung wird als un­ erläßliche Bestandteil eines jeden brauchbaren Mehr­ rechnersystems betrachtet. Unerkannte, womöglich über mehrere Rechner verschleppte Fehler können, falls sie überhaupt bemerkt werden, nachträglich nicht lokalisiert und damit auch nicht repariert werden.Each participant is internally linked. The doubling does not serve to increase availability - in return part, this even decreases - but the detection of errors nung; reliable error detection is considered un essential part of every usable additional computer system considered. Undetected, possibly over Several computers can postpone errors, if they be noticed at all, not localized afterwards and therefore not be repaired.

Setzt man jedoch voraus, daß jeder Fehler sicher sofort bemerkt wird und in seiner Wirkung auf jeden Teilnehmer begrenzt bleibt, in dem er aufgetreten ist, können un­ terschiedliche Anforderungen bezüglich Rechensicherheit, Verfügbarkeit und Fehlertoleranz erfüllt werden.However, assuming that every mistake is certain immediately is noticed and in its effect on each participant remains limited in which he appeared, un different requirements regarding computing security, Availability and fault tolerance are met.

Ist lediglich eine hohe Rechensicherheit erforderlich, genügt es an sich, nach einem (teilnehmerinternen) Ver­ gleicheralarm anzuhalten und das abgebrochene Programm nach der Reparatur erneut zu starten. Werden aber hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit des Systems gestellt, kann ein redundanter Teilnehmer oder ein mit anderen Aufgaben betrauter Teilnehmer einspringen. Wenn ein Programmabbruch zulässig ist, darf das gestörte Programm neu aufgesetzt werden.If only high computing security is required, It is sufficient in itself, according to a (internal participant) Ver same alarm stop and the canceled program to start again after the repair. But become high System availability requirements, can be a redundant participant or one with others Stepping in tasks entrusted to participants. When a If the program is terminated, the disrupted program may to be set up again.

Werden aber eigentliche fehlertolerante Eigenschaften gefordert, wenn nämlich ein einmal gestartetes Programm nicht wieder abgebrochen werden darf, dann bietet die Erfindung die Möglichkeit, zwei Teilnehmer so zu synchro­ nisieren, daß beim Ausfall des einen Teilnehmers der andere Teilnehmer die gemeinsame Aufgabe alleine weiter­ führt, und zwar derart, daß die Umgebung davon nichts be­ merkt (Twin-Betrieb). Die Erfindung bietet ein solches hohes Maß an sicherungstechnischer Modularität dadurch, daß unterschiedliche Anforderungen an das sicherungs­ technische Verhalten nicht nur statisch erfüllt werden können, sondern daß die Konfiguration sogar dynamisch und individuell für unterschiedliche Programme einstell­ bar gemacht werden kann.But become actual fault-tolerant properties required, namely when a program has been started cannot be canceled again, then the Invention the possibility to synchro two participants nize that if one participant fails the other participants continue the common task alone leads, and in such a way that the surroundings of it nothing notices (twin operation). The invention offers one high level of safety-related modularity, that different security requirements technical behavior is not only met statically  can, but that the configuration is even dynamic and set individually for different programs can be made cash.

Sieht man von der internen Dopplung der Teilnehmer ab, ergibt sich eine Rechnerarchitektur bzw. eine Anordnung ihrer Schaltorgane, für die ein Beispiel durch Fig. 1 gegeben ist.Apart from the internal doubling of the participants, there is a computer architecture or an arrangement of their switching elements, for which an example is given by FIG. 1.

Diese Struktur erlaubt, die Aufgaben auf alle Prozessoren gleich, oder aber prozessorgebunden, zu verteilen. Daten und Programme können sowohl in den lokalen Speichern der Prozessoren, als auch in gemeinsamen Speichern gehalten werden. Die erforderliche Leistung bestimmt die Zahl der Prozessoren, jedenfalls solange keine Sättigungser­ scheinungen am CSB oder im gemeinsamen Speicher CM auf­ treten.This structure allows the tasks on all processors to distribute the same, or else processor-bound. Data and programs can be found both in the local stores of the Processors, as well as kept in shared memories will. The required performance determines the number of processors, at least as long as no saturators appearances at the CSB or in the shared memory CM to step.

Teilnehmer am Systembus CSB sind Datenprozessoren DP, Interface-Prozessoren IP, die zusätzlich zu den Daten­ prozessoren DP über aus zwei gleichen Teilen CIC beste­ hende IO-Interface-Schaltung CIC/CIC Anschlüsse an die IO-Busse haben, an denen IO-Prozessoren IOP angeschlos­ sen sein können, ferner gemeinsame Speicher CM. Die Teilnehmer sind an den Systembus über aus zwei gleichen Teilen BIC bestehende Bus-Interface-Schaltungen BIC/BIC angeschlossen. Zwei Bus-Zentralen BAS sind für zentrale Aufgaben vorgesehen.Participants on the system bus CSB are data processors DP, Interface processors IP, in addition to the data processors DP best of two equal parts CIC existing IO interface circuit CIC / CIC connections to the I / O buses to which I / O processors are connected sen, also common memory CM. The Participants are on the system bus over two of the same BIC share existing BIC / BIC bus interface circuits connected. Two BAS bus centers are for central Tasks provided.

Ein Beispiel für ein Mehrrechnersystem ist in Fig. 2 an­ gegeben. Hier sind zwei Interface-Prozessoren IP vorhan­ den, die Zugriff zu den verschiedenen IO-Prozessoren IOP, die z. B. eine vermittlungstechnische Peripherie VT bedienen, und zu IO-Bus-Erweiterungen BEU haben. Sowohl die Datenprozessoren DP als auch die Speicher CM können - dynamisch wählbar - als fehlertolerant arbeitende Paare (TWINs) betrieben werden. An example of a multi-computer system is given in Fig. 2. Here are two interface processors IP, the access to the various IO processors IOP, z. B. operate a switching technology periphery VT, and have IO bus extensions BEU. Both the data processors DP and the memories CM can be operated - dynamically selectable - as fault-tolerant pairs (TWINs).

Der CSB kann z. B. maximal 16 Teilnehmer miteinander ver­ binden; dies können dann z. B. 16 Prozessoren sein, wenn kein gemeinsamer Speicher benötigt wird, oder aber jede beliebige Mischung aus Prozessoren und Speichern.The CSB can e.g. B. ver a maximum of 16 participants tie; this can then e.g. B. 16 processors if no shared memory is needed, or any any mix of processors and memories.

Welcher Prozessor für IP bzw. DP gewählt wird, ist zu­ nächst für das Konzept der Erfindung ohne Bedeutung. Wichtig ist der Aufbau der Schnittstelle zum BIC. Siehe dazu den Datenprozessor DP in Fig. 3 und den Interface- Prozessor IP in Fig. 4. Diese Figuren zeigen beispiels­ haft den Aufbau unter Mitverwendung eines Taktgenera­ tors C, von lokalen Speichereinheiten LMU, Prozessorein­ heiten PU zusammen mit dem gedoppelten Systembus CSB0, CSB1. Alle Prozessoren, die denselben lokalen Bus LB be­ sitzen, können vom BIC bzw. CIC bedient werden. Will man handelsübliche Rechner und Speicher verwenden, dürfen außer der Festlegung des lokalen Busses LB keine weiteren Forderungen an die Teilnehmer gestellt werden. Deshalb muß, jedenfalls bei Weiterbildungen der Erfindung, auf Taktsynchronismus der teilnehmerinternen Prozessoren verzichtet werden.Which processor is chosen for IP or DP is initially irrelevant to the concept of the invention. It is important to set up the interface to the BIC. See the data processor DP in FIG. 3 and the interface processor IP in FIG. 4. These figures show, for example, the structure using a clock generator C, local memory units LMU, processor units PU together with the double system bus CSB 0 , COD 1 . All processors that have the same local bus LB can be operated by the BIC or CIC. If you want to use commercially available computers and memory, no further demands may be made of the participants apart from the definition of the local bus LB. Therefore, at least in the case of further developments of the invention, clock synchronism of the subscriber internal processors must be dispensed with.

Fig. 5 zeigt ein Speicherbeispiel mit gedoppeltem und Fig. 6 mit ungedoppeltem Memory Array AY. Die Speicher­ steuerung ist stets gedoppelt. Wie aus Fig. 5 und 6 er­ sichtlich ist, besitzt in diesem Beispiel auch das Com­ mon Memory CM einen internen Bus, der zweckmäßigerweise mit dem LB der Prozessoren identisch ist. Das CM kann, je nach Größe des Speichermediums, verschieden aufgebaut werden. Wenn nur ein Array vorhanden ist, sollte die MCU möglichst auch sicherungstechnische Funktionen be­ reitstellen. FIG. 5 shows a storage example with a double and FIG. 6 with an unduplicated memory array AY. The memory control is always duplicated. As can be seen from FIGS. 5 and 6, the Com mon memory CM also has an internal bus in this example, which is expediently identical to the LB of the processors. The CM can be constructed differently depending on the size of the storage medium. If there is only one array, the MCU should, if possible, also provide safety-related functions.

Der Aufbau des Mehrrechnungssystems sollte möglichst wenig An­ forderungen sicherungstechnischer Art an die jeweilige Hardware und Software der Teilnehmer stellen. The structure of the multiple calculation system should be as little as possible safety-related requirements for the respective Provide participants with hardware and software.  

Die Bussignale sind aufbautechnisch in verschiedene Leitungsbereiche des CSB unterteilt, nämlich in die Leitungen im Multilayer und in die Leitungen des Band­ kabels zwischen Bus-Entkopplungsbaugruppe AK und BIC des Teilnehmers. Von der Funktion her kann z. B. unter­ schieden werden in gemeinsame Busleitungen, zu denen jeder Teilnehmer Zugriff hat, und in individuelle Lei­ tungen, welche von jedem Teilnehmer zum linken BAS BASl und rechten BAS BASr führen, bzw. welche die beiden BAS miteinander verbinden, vergl. Fig. 7 und 8. Fig. 7 zeigt die Signalführung am CSB, wobei wegen der Über­ sichtlichkeit die Dopplung des CSB nicht gezeigt wurde. Gezeigt sind ferner Multilayersignale MLS und Signale am Teilnehmerkabel STK zu den Teilnehmern TLN. Die Fig. 8 zeigt Signale an einer CSB-Entkoppelbaugruppe mit indi­ viduellen Leitungen IndL und "echten" Bussignalen EBS am Teilnehmerkabel STK und Multilayer ML, mit Leitungen im Multilayer, darunter die gemeinsamen Busleitungen, z. B. 32 Adreß/Datenleitungen/bidirektional (bd), 4 Pa­ ritätsleitungen/bd, 3 Reserveleitungen zur eventuellen Erweiterung der Paritätsbits für ECC/bd, 2 Reservelei­ tungen für eventuelle Interrupts/bd, ferner 8 Steuer­ leitungen, nämlich 2 Address Valid (AV)/bd, 2 Data Valid (DV)/bd, 2 Transfer Acknowledge (TK)/bd; 2 Lock (LOCK)/bd, zusätzlich 1 serielle Kommunikationsleitung mit 1 Global Serial Interface (GSI)/unidirektional: BAS - TLN; sowie die individuellen Leitungen, z. B. 1 Request (RQ)/uni­ direktional (ud): TLN - BAS, 2 Grant (GT)/ud: BAS-TLN, 1 Individual Serial Channel (ISC)/ud: TLN - BAS, 1 Res (RS)/ud: BAS - TLN und 2 Serial Arbiter Communication (SAS)/ud: BASl - BASr.The bus signals are structurally divided into different line areas of the CSB, namely in the lines in the multilayer and in the lines of the ribbon cable between the bus decoupling assembly AK and BIC of the subscriber. From the function z. B. are different in common bus lines, to which each participant has access, and in individual lines, which lead from each participant to the left BAS BASl and right BAS BASr, or which connect the two BAS with each other, see FIG. 7 and 8. FIG. 7 shows the signal routing at the CSB, the doubling of the CSB not being shown for reasons of clarity. Multilayer signals MLS and signals on the subscriber cable STK to the subscribers TLN are also shown. Fig. 8 shows signals on a CSB decoupling module with individual lines IndL and "real" bus signals EBS on the subscriber cable STK and multilayer ML, with lines in the multilayer, including the common bus lines, e.g. B. 32 address / data lines / bidirectional (bd), 4 parity lines / bd, 3 reserve lines for possible expansion of the parity bits for ECC / bd, 2 reserve lines for possible interrupts / bd, further 8 control lines, namely 2 Address Valid (AV ) / bd, 2 Data Valid (DV) / bd, 2 Transfer Acknowledge (TK) / bd; 2 Lock (LOCK) / bd, additionally 1 serial communication line with 1 Global Serial Interface (GSI) / unidirectional: BAS - TLN; as well as the individual lines, e.g. B. 1 Request (RQ) / uni directional (ud): TLN - BAS, 2 Grant (GT) / ud: BAS-TLN, 1 Individual Serial Channel (ISC) / ud: TLN - BAS, 1 Res (RS) / ud: BAS - TLN and 2 Serial Arbiter Communication (SAS) / ud: BASl - BASr.

Die Leitungen im Kabel zwischen Bus-Abkopplung und BIC sind z. B.: 32 Adreß/Datenleitungen, 4 Paritätsleitungen, 5 Reserveleitungen, 12 Steuerleitungen mit 2 AVH/ud, 2 AVZ/ud, 2 DVH/ud, 2 DVZ/ud, 2 TKH/ud, 2 TKZ/ud und 2 Lock/bd, ferner 1 Global Serial Interface GSI/ud: BAS-TLN, 1 Request/ud: TLN - BAS, 2 Grant/ud: BAS - TLN, 1 Individual Serial Channel ISC/ud: TLN - BAS, 1 Reset RS/ud: BAS - TLN, 1 Sendersperre/ud: TLN - Busabkopplung, 2 Stromversorgungsleitungen SV (zur Gewährleistung des Tri-State-Ausgangs beim Stecken der Abkoppelbaugruppe), 3 Sender-Steuer-Signale SST/ud: TLN - Bus-Abkopplung mit 1 Sendersperre ADR/DAT-Leitungen, 1 Sendersperre Steuerleitungen und 1 Richtungsumschaltung: Senden/ Empfangen.The cables in the cable between bus decoupling and BIC are z. E.g .: 32 address / data lines, 4 parity lines, 5 reserve lines, 12 control lines with 2 AVH / ud, 2 AVZ / ud, 2 DVH / ud, 2 DVZ / ud, 2 TKH / ud, 2 TKZ / ud and  2 Lock / bd, also 1 Global Serial Interface GSI / ud: BAS-TLN, 1 request / ud: TLN - BAS, 2 grant / ud: BAS - TLN, 1 Individual Serial Channel ISC / ud: TLN - BAS, 1 reset RS / ud: BAS - TLN, 1 transmitter lock / ud: TLN - bus decoupling, 2 power supply lines SV (to guarantee the Tri-state output when the decoupling module is inserted), 3 transmitter control signals SST / ud: TLN - bus decoupling with 1 transmitter lock ADR / DAT lines, 1 transmitter lock Control lines and 1 change of direction: send / Receive.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, bildet der BIC jeweils die Schnittstelle zwischen Teilnehmer und Systembus. Fig. 10 zeigt das Prinzipschaltbild eines BIC-Beispieles. Dabei ist der Datenfluß und Steuerungsablauf abhängig von der Bus-Operation und dem BIC-Status gemäß der in Fig. 9 gezeigten Tabelle. Zur Erklärung der prinzipiel­ len Funktionen beim Empfang vom CSB soll besonders die Aktion PW näher erläutert werden:As can be seen from FIG. 1, the BIC forms the interface between the subscriber and the system bus. Fig. 10 shows the principle circuit diagram of a BIC example. The data flow and control sequence depend on the bus operation and the BIC status according to the table shown in FIG. 9. To explain the basic functions when receiving from the CSB, the PW action should be explained in more detail:

Ein Teilnehmer sendet Daten auf dem CSB. Jeder nicht aktive Teilnehmer übernimmt mit AV bzw. DV diese Daten in das CADR- bzw. CDAT-Register. Gleichzeitig mit dem Latchen in das CADR wird beim Adreßschub durch CSB- CONTROL CCT geprüft, ob es sich um eine für den Empfän­ ger relevante Adresse handelt. Ist dies nicht der Fall, werden keine weiteren Aktivitäten eingeleitet. Erkennt die CCT aber die Adresse als in den eigenen Bereich gehörig, dann stößt sie die BIC-CONTROLL BCT an. Diese schaltet, sobald der I-Bus frei ist, die Adresse zur Paritätsprüfung durch. Der Ablauf in den BCTs der BICs (eines Teilnehmers) wird durch Auskreuzung aller rele­ vanten Ereignissignale synchronisiert. Nur wenn beide BCTs keinen Paritätsfehler erkannt haben, werden die geprüften Adressen in das MADR-Register übernommen. An­ schließend wird in analoger Weise mit den Daten verfah­ ren; sie werden von CDAT- in das MDAT-Register übertragen. A participant sends data on the CSB. Not everyone active participants take over this data with AV or DV into the CADR or CDAT register. Simultaneously with that Latching into the CADR is done by COD CONTROL CCT checks whether it is one for the recipient relevant address. This is not the case, no further activities are initiated. Recognizes the CCT but the address as in its own area properly, then it triggers the BIC-CONTROLL BCT. These switches the address as soon as the I-Bus is free Parity check by. The process in the BCTs of the BICs (of a participant) is by crossing out all rele synchronized event signals. Only if both BCTs have not detected a parity error, the checked addresses are transferred to the MADR register. On the data is then processed in an analogous manner ren; they are transferred from CDAT to the MDAT register.  

Schließlich veranlaßt die BCT die Multibus-Steuerung MCT, die in MADR und MDAT bereitgestellten Daten ent­ sprechend dem Multibus Protokoll an den Teilnehmer weiterzuleiten.Finally, the BCT initiates the multibus control MCT, the data provided in MADR and MDAT according to the multibus protocol to the participant forward.

Wurde von einer BCT bei der Paritätsprüfung ein Fehler festgestellt, bleiben beide BCTs auf der Alarmabfrage stehen. Dies führt in beiden BICs zu einem Time Out Alarm, der als Interrupt an den Steuerprozessor CP ge­ leitet wird. Dieser sperrt zunäçhst die Command-Leitun­ gen der BCT und bewertet die Alarm- und Status-Signale. Im BIC, in dem der Paritätsalarm erkannt wurde, erfolgt die Durchschaltung des X-Bus auf den I-Bus und die Übernahme in das entsprechende Multibus Register durch den CP, sofern der Partner-BIC mit richtiger Parität empfangen hat und am eigenen I-Bus kein erneuter Pari­ tätsalarm aufgetreten ist. Anschließend gibt der CP die Command-Leitungen der BCT wieder frei und löscht den Paritätsalarm. Im BIC, der fehlerfrei empfangen hat, gibt der CP die Steuerung an die BCT zurück, ohne eigene Maßnahmen durchzuführen. Sobald dabei der Paritätsalarm gelöscht ist, setzen beide BCT die Steuerung des Ab­ laufs fort. Beide Teilnehmerhälften erhalten dadurch die fehlerfrei empfangene Information. Haben beide BICs mit falscher Parität empfangen, oder tritt beim Über­ kreuzen der einseitig korrekt empfangenen Information erneut Paritätsalarm auf, werden die empfangenen Daten nicht an den Teilnehmer weitergeleitet. In allen Störungs fällen überträgt der CP über den individuellen seriellen Kanal ISC eine entsprechende Alarmmeldung an den BAS.BCT encountered an error while checking parity both BCTs remain on the alarm request stand. This leads to a time out in both BICs Alarm that is sent as an interrupt to the control processor CP is leading. This initially blocks the command line BCT and evaluates the alarm and status signals. In the BIC, in which the parity alarm was recognized, takes place the connection of the X-Bus to the I-Bus and the Transfer to the corresponding Multibus register the CP, provided the partner BIC has the correct parity has received and no new pari on its own I-bus physical alarm has occurred. Then the CP gives the Command lines of the BCT are free again and delete the Parity alarm. In the BIC, which received without errors, the CP returns control to the BCT without its own To carry out measures. As soon as the parity alarm is deleted, both BCTs set the control of the Ab keep going. Both halves of the participant receive the information received without errors. Both have BICs received with wrong parity, or occurs when crossing tick the one-sided correctly received information parity alarm again, the received data not forwarded to the participant. In all disturbance The CP transmits cases via the individual serial Channel ISC a corresponding alarm message to the BAS.

Der Sendevorgang im Rahmen der Aktion AW läuft dann z. B. folgendermaßen ab:The sending process as part of the AW campaign then runs z. B. as follows:

Die MCT-Control hört die auf dem Multibus gesendeten Adressen mit. Zeigt eine Adresse auf den gemeinsamen Speicher oder in den BIC-individuellen IO-Raum, akti­ viert die MCT die BIC-CONTROL. Diese veranlaßt über die CCT das Senden eines REQUEST auf dem CSB. Trifft der GRANT vom BAS ein, bewirkt dieser zunächst die asynchrone Durchschaltung der MB-Adresse durch MADR und CADR auf den CSB, die Umschaltung des Paritätsnetzes auf "Generieren Parität" und das Scharfmachen des AV-Signals. Gleichzeitig wird die MCT veranlaßt, den MB-Zyklus ab­ zuschließen. Das GRANT-Signal wird aufsynchronisiert; beide BCT laufen mit dem gleichen Takt los und schalten die am eigenen I-Bus anliegende Adresse auf den X-Bus, wo sich die Information beider BICs überlagert (Wired or). Die so überlagerte Adresse wird mit der auf dem eigenen I-Bus liegenden verglichen; im Gutfall sendet die BCT an die CCT die Aufforderung, das AV-Signal wegzunehmen und damit die Adresse für gültig zu erklären. Die CCT prüft nach, ob das AV-Signal auch auf dem CSB verschwin­ det und sendet, sobald dies der Fall ist, die Quittung an die BCT, daß die Adresse für gültig erklärt wurde. Im Anschluß daran wird in analoger Weise mit den Daten verfahren. Schließlich wird der Zyklus am CSB mit dem Wegnehmen des TK-Signals abgeschlossen.The MCT-Control hears those sent on the multibus Addresses with. Shows an address on the common  Memory or in the BIC-individual IO room, acti fourth the MCT the BIC-CONTROL. This causes about the CCT sending a REQUEST on the CSB. Meets the GRANT from the BAS, this first causes the asynchronous switching of the MB address by MADR and CADR on the CSB, switching the parity network on "Generate parity" and arm the AV signal. At the same time, the MCT is caused to complete the MB cycle close. The GRANT signal is synchronized; both BCTs start and switch with the same cycle the address on the own I-bus on the X-bus, where the information of both BICs overlaps (wired or). The address superimposed in this way is the one on your own I-bus lying compared; in good cases, the BCT sends to the CCT to remove the AV signal and thereby declare the address valid. The CCT checks whether the AV signal also disappears on the CSB Detects and sends the receipt as soon as this is the case to the BCT that the address has been declared valid. This is followed in an analogous manner with the data method. Finally, the cycle at the CSB with the Removal of the TC signal completed.

Tritt beim Vergleichen ein Alarm auf, bleibt die BCT auf der Alarmabfrage stehen. Dadurch kommt es zu einem Time Out Alarm, der am CP einen Interrupt verursacht. Der CP übernimmt die Steuerung und veranlaßt zunächst das Sper­ ren der Adreß- bzw. Datensender zum CSB. Mit einer Verzö­ gerung werden dann die Steuersignale abgeschaltet, so daß im Falle einer Twin-Konfiguration keine Fehlerüber­ nahme beim empfangenen Teilnehmer entstehen kann.If an alarm occurs during the comparison, the BCT remains on the alarm request. This leads to a time Out alarm that causes an interrupt on the CP. The CP takes control and initiates the lock first ren the address or data sender to the CSB. With a delay The control signals are then switched off, so that in the case of a twin configuration there are no errors acceptance at the received participant.

Das serielle Interface zum BAS wird z. B. wie folgt be­ trieben: Sendet der BAS über die serielle Leitung GSI, entsteht im CP ein Interrupt, falls dieser seine eigene Adresse erkannt hat. Da nicht sichergestellt werden kann, daß beide BIC (von beiden CSB) die Nachricht empfangen haben, muß diese vor der weiteren Verarbeitung ausge­ kreuzt werden. Dies geschieht bevorzugt durch den CP, gesteuert über den X-Bus.The serial interface to the BAS is e.g. B. be as follows driven: sends the BAS over the serial line GSI, an interrupt occurs in the CP if it has its own Recognized address. Since it cannot be guaranteed that both BICs (from both CSBs) receive the message  must have this out before further processing to be crossed. This is preferably done by the CP, controlled via the X-Bus.

Beim Senden des BIC über den seriellen Kanal ISC (zum BAS) müssen zwei Zustände unterschieden werden:When sending the BIC over the serial channel ISC (for BAS) two states have to be distinguished:

  • - Alarmzustand (Anklopfen beim BAS):
    An die Leitung ISC wird statisch aktives Potential ge­ legt. Dies führt im BAS zu einem Interrupt und im Zu­ ge der Interrupt-Behandlung zur Empfangsauswahl des alarmierenden BIC.
    - Alarm status (call waiting at BAS):
    Statically active potential is applied to the ISC line. This leads to an interrupt in the BAS and to the interrupt handling for the reception selection of the alarming BIC.
  • - Informationszustand (Datenübertragung zum BAS):
    wird der BIC über den GSI-Kanal aufgefordert, Nach­ richten zu senden, wird ein anstehendes Anklopf-Si­ gnal (Alarm) von der ISC-Leitung genommen und die Übertragung der Daten aus dem CP durchgeführt:
    - Information status (data transfer to BAS):
    If the BIC is requested to send messages via the GSI channel, an upcoming call waiting signal (alarm) is removed from the ISC line and the data is transferred from the CP:

Besondere Bedeutung kommt in diesem Falle der Synchroni­ sation von Unterbrechungszuständen zu. Interrupts müssen sowohl in den nicht synchron laufenden Rechnern eines Teilnehmers, als auch zwischen Teilnehmern im TWIN-Be­ trieb, synchronisiert werden. Interrupts sollen daher nur dann zugelassen werden, wenn alle betroffenen Rech­ ner denselben Befehlszählerstand haben; außerdem soll sichergestellt werden, daß alle Rechner dieselben In­ terrupts erhalten. Innerhalb eines Teilnehmers kann die Interrupt-Synchronisation z. B. auf folgende Weise re­ alisiert werden:The Synchroni is of particular importance in this case interruption conditions. Interrupts are required both in the computers not running synchronously Participant, as well as between participants in the TWIN-Be driven, synchronized. Interrupts should therefore can only be admitted if all affected invoices have the same command count; also should ensure that all computers have the same In get terrupts. Within a participant, the Interrupt synchronization e.g. B. re in the following way be alized:

  • - Lokale Interrupts:
    Diese treten innerhalb eines Rechners auf, z. B. wenn der internere Timer abläuft. Im Interrupt Controller der beiden Rechner des Teilnehmers sind bis auf einen Level alle Interrupts maskiert. Der nicht maskierte Interrupt wird von einem Zähler erzeugt, der eine be­ stimmte Anzahl, z. B. 10⁴, von Address-Latch-Enable (ALE)-Zyklen des PROC, z. B. 8086, abzählt. Dieser Zäh­ ler soll auf der Baugruppe, z. B. ISBC 86/12A der Fa. Siemens, eingebaut werden. Er wird beim Start eines Teilnehmers in beiden Rechnern rückgesetzt und erzeugt damit Signale, die befehlssynchron (nicht zeitsynchron!) in den beiden Rechnern eines Teil­ nehmers entstehen. In der dazugehörigen Interrupt- Routine werden die am Interrupt Controller anstehen­ den (maskierten) Interrupts mittels OUT-Befehl an den BIC übertragen. Dieser OUT-Befehl erzeugt einen Inter­ rupt im CP des BIC. Der Multibus-Zyklus des OUT-Be­ fehls wird vom BIC nicht sofort quittiert, damit der Teilnehmer-Rechner nicht mit dem Programm (= Inter­ rupt Routine) fortsetzen kann. Der CP im BIC kreuzt nun über den X-Bus die in den BICs vorliegenden Inter­ rupt-Bits aus und bildet die Schnittmenge der in bei­ den Teilnehmerhälften anliegenden Interrupts. An­ schließend quittiert der BIC (gesteuert vom CP) den Multibuszyklus, so daß nun beide Teilnehmerrechner befehlssynchron mit der Interrupt-Routine fortfahren. Der auf den OUT-Befehl folgende IN-Befehl überträgt die in den BICs anstehenden symmetrischen Interrupts in den Teilnehmerrechner, wo sie entsprechend ihrer Priorität abgearbeitet werden können. Hat der CP un­ gleiche Interrupts aus beiden Teilnehmerrechnern fest­ gestellt, prüft er nach, ob beim nächsten ALE-Zähler- Interrupt die vorher unterschiedlichen Interrupt- Bits gleichgeworden sind; ist dies nicht der Fall, liegt ein Teilnehmer-Hardwarefehler vor, der über einen Alarm an den BAS gemeldet wird.
    - Local interrupts:
    These occur within a computer, e.g. B. when the internal timer expires. In the interrupt controller of the participant's two computers, all interrupts are masked except for one level. The unmasked interrupt is generated by a counter that a certain number, z. B. 10⁴, of Address Latch Enable (ALE) cycles of the PROC, z. B. 8086 counts. This count should be on the assembly, e.g. B. ISBC 86 / 12A from Siemens. It is reset on the start of a subscriber in both computers and thus generates signals that are generated in a command-synchronous manner (not time-synchronized!) In the two computers of a subscriber. In the associated interrupt routine, the (masked) interrupts pending at the interrupt controller are transferred to the BIC using the OUT command. This OUT command generates an interrupt in the CP of the BIC. The BIC does not immediately acknowledge the multibus cycle of the OUT command so that the subscriber computer cannot continue with the program (= interrupt routine). The CP in the BIC now crosses out the interrupt bits present in the BICs via the X bus and forms the intersection of the interrupts present in the half of the subscriber. Then the BIC (controlled by the CP) acknowledges the multibus cycle so that both subscriber computers now continue with the interrupt routine in command synchronization. The IN command following the OUT command transfers the symmetrical interrupts pending in the BICs to the subscriber computer, where they can be processed according to their priority. If the CP has identified the same interrupts from both subscriber computers, it checks whether the previously different interrupt bits have become the same with the next ALE counter interrupt; if this is not the case, there is a participant hardware error that is reported to the BAS via an alarm.
  • - Externe Interrupts (Interrupts aus dem BIC):
    Solche Interrupts entstehen aufgrund von "Inter Pro­ cessor Commands" (IPC). IPCs, die in einem BIC er­ kannt werden, erzeugen zunächst einen Interrupt im CP, der das empfangene Command analysiert und, falls es sich um eine Meldung an den Teilnehmerrechner handelt, ein Unterbrechungsbit setzt, das dann bei der nächsten ALE-Zähler-Interrupt-Behandlung mit den lokalen Inter­ rupts eingelesen und bearbeitet wird.
    - External interrupts (interrupts from the BIC):
    Such interrupts arise due to "Inter Processor Commands" (IPC). IPCs that are known in a BIC first generate an interrupt in the CP that analyzes the command received and, if it is a message to the subscriber computer, sets an interrupt bit that is then sent to the next ALE counter interrupt. Treatment with local interrupts is read in and processed.

Laufen zwei Rechner im TWIN-Mode, müssen zusätzlich alle Interrupts in den beiden Teilnehmern synchronisiert werden. Dabei wird z. B. folgende Prozedur angewandt: Zunächst synchronisiert jeder Teilnehmer seine Interrupts im BIC wie schon vorhin beschrieben. Die CPs (in allen vier be­ teiligten BICs) erkennen durch Abfrage eines Ports, daß Twin-Betrieb vorliegt und beantragen durch Anlegen des RQ-Signals einen CSB-Zyklus. Dieser Zyklus läuft (als einziger) nicht symmetrisch in den Twins ab. Der durch ein Konfigurationsbit als "führend" bezeichnete Twin sendet zuerst seine Interrupts nach der BUS-Zuteilung zum "nicht führenden" Twin. Danach werden die am "nicht führenden" Twin anliegenden Interrupts zum "führenden Twin gesendet. Erst nach Abschluß des Austausches über den CSB quittieren die BICs den Empfang des OUT-Befehls auf dem Multibus, so daß jetzt alle vier Teilnehmer- Rechner befehlssynchron mit der Interruptbehandlung ein­ setzen können, welche nur die Interrupts berücksichtigt, die in beiden Twins anliegen.If two computers are running in TWIN mode, all of them must also be used Interrupts synchronized in the two participants will. Here, for. For example, the following procedure is used: First each participant synchronizes its interrupts in the BIC as described earlier. The CPs (in all four be participating BICs) recognize by querying a port that Twin operation exists and apply by creating the RQ signal one CSB cycle. This cycle runs (as only) not symmetrical in the twins. The through a configuration bit called "leading" twin first sends its interrupts after the BUS allocation to the "not leading" twin. After that, the "not" leading "twin interrupts to" leading Twin sent. Only after the exchange on BICs acknowledge receipt of the OUT command to the CSB on the multibus, so that now all four participants Computer synchronously with the interrupt handling can set, which only takes into account the interrupts, in both twins.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, bildet die Bus-Zentrale BAS den Abschluß des CSB; d. h. CSB enthält immer einen "Lin­ ken BAS" BASl und einen "Rechten BAS" BASr. BASl und BASr sind in sich nochmals gedoppelt und durch Vergleich überwacht. Im laufenden System ist ein BAS aktiv, der andere steht im Hot Standby Mode und ist zu jeder Zeit in der Lage, die CSB-Steuerung unterbrechungsfrei zu übernehmen.As is apparent from Fig. 1, the bus center BAS forms the conclusion of the CSB; ie CSB always contains a "Left BAS" BAS1 and a "Right BAS" BASr. BASl and BASr are doubled again and monitored by comparison. One BAS is active in the running system, the other is in hot standby mode and is able to take over the CSB control without interruption at any time.

Der BAS hat z. B. folgende Aufgaben: Die CSB-Zuleitung, Konfigurationsbehandlung des CSB und der Teilnehmer, Routineprüfung des CSB, Steuerung der Prüfung in den Teilnehmern, Lokalisierung von Defekten am CSB bzw. in den Teilnehmern, Durchführung der Kernlaufs, sowie Pflege der Betriebssystem-Schnittstelle zur Sicherungstech­ nik. The BAS has z. B. the following tasks: the COD supply line, Configuration handling of the CSB and the participants, Routine check of the CSB, control of the check in the Participants, localization of defects at the COD or in the participants, carrying out the core run, as well as maintenance the operating system interface for security tech nik.  

Die Funktion des BAS lassen sich am besten anhand eines Beispieles für den Aufbau eines BAS in Fig. 11 be­ schreiben, welche der Einfachheit wegen nur die rechte Hälfte des BAS-Beispieles zeigt: Die Hardware kann z. B. in drei wesentliche Teile gegliedert werden, nämlich in die Arbitrierungseinheit, serielle Kommunikation und den BAS-Prozessor. Die Arbitrierungseinheit empfängt von z. B. maximal 16 Teilnehmern je einen Request RQ pro CSB. Jeder Request durchläuft zur Synchronisation auf den BAS-Takt zunächst ein Register, das gleichzeitig die Um­ setzung von ECL (CSB) auf TTL-Pegel durchführt. Die zwei­ te Synchronisierungsstufe befindet sich in der Arbitration Logic ABL bzw. AC, von der ein Beispiel in Fig. 12 ge­ zeigt ist; dort bedeuten: STE bzw. STD Single/Twin-Encoder bzw. -Decoder, PRE bzw. PRC Priority-Encoder bzw. -Coun­ ter, sowie ABC Arbitration Control.The function of the BAS can best be described using an example of the structure of a BAS in FIG. 11, which for simplicity only shows the right half of the BAS example. B. can be divided into three main parts, namely the arbitration unit, serial communication and the BAS processor. The arbitration unit receives from e.g. B. A maximum of 16 participants, one request RQ per CSB. For synchronization to the BAS clock, each request first runs through a register, which simultaneously carries out the conversion from ECL (CSB) to TTL level. The second synchronization stage is in the Arbitration Logic ABL or AC, an example of which is shown in FIG. 12; there mean: STE or STD single / twin encoder or decoder, PRE or PRC priority encoder or counter, and ABC arbitration control.

Um die BAS-Hälften synchron zu halten, werden die RQ- Leitungen zwischen den Hälften ausgekreuzt. Die AC führt die CSB-Zuteilung für ungedoppelten (Single-) und gedoppelten (Twin-)Betrieb durch.To keep the BAS halves in sync, the RQ Crossed lines between halves. The AC leads the COD allocation for unduplicated (single) and double (twin) operation.

Die CSB-Vergabe ist durch die BP-Software einstellbar, und zwar unter der Bedingung: Feste Priorität mit Wahl des höchstprioren Teilnehmers, oder rotierende Priori­ tät für faire Zuteilung. Trifft ein RQ ein, führt dies synchron in beiden BAS-Hälften zum Start der Arbitra­ tion-Control ANY RQ. Ein neuer Request wird übernommen, wenn die Steuerung im Zustand IDLE ist. Die Arbitrierung erfolgt vorausschauend, d. h., während noch das Grant- Signal für den Vorgänger ansteht, wird das neue GT-Si­ gnal ermittelt-The CSB allocation can be set using the BP software, under the condition: Fixed priority with choice of the highest priority participant, or rotating priori fair allocation. If an RQ arrives, this leads in sync in both BAS halves at the start of the Arbitra tion control ANY RQ. A new request is accepted if the controller is in the IDLE state. The arbitration is proactive, d. i.e. while the grant The new GT-Si will signal the predecessor gnal determined-

Bei Vollausbau werden die in RQSYN gespeicherten RQs vom SINGLE-TWIN ENCODER RAM STE nur weitergegeben, wenn bei den einzelnen TWINS beide RQ-Signale anliegen. Der nach­ folgende mit rotierender Priorität arbeitende PRIORITY ENCODER PRE wählt den Teilnehmer mit höchster Priori­ tät aus. Schließlich sorgt das SINGLE/TWIN DECODER RAM STD dafür, daß bei einem ausgewählten TWIN beide zu­ sammengehörigen Teilnehmer ein GT-Signal bekommen. Bei kleiner Teilnehmer-Zahl genügt ein einzelner RAM-Bau­ stein, um die oben beschriebene Funktionen in einem Schritt durchzuführen. Die GTs werden auf den Systembus durchgeschaltet, wenn seit der RQ-Übernahme eine be­ stimmte Zeit verlief und - bei fortlaufender Arbitrie­ rung - das Ende des letzten Buszyklus mit TK (und LOCK) signalisiert wurde. Außerdem müssen zu diesem Zeitpunkt die in den BAS-Hälften intern ermittelten GTs überein­ stimmen (MP GT - sonst wird ein Alarm an den Prozessor BP gemeldet, und es darf auch kein anderer Alarm vor­ liegen, sonst wird die Weiterarbitrierung gestoppt).When fully expanded, the RQs stored in RQSYN are deleted from SINGLE-TWIN ENCODER RAM STE only passed on if at Both RQ signals are applied to the individual TWINS. The after following rotating priority PRIORITY  ENCODER PRE selects the participant with the highest priority act out. Finally, the SINGLE / TWIN DECODER RAM provides STD that both are selected for a selected TWIN related participants get a GT signal. At small number of participants, a single RAM build is sufficient stone to perform the functions described above in one Step. The GTs are on the system bus switched through if a be time passed and - with ongoing arbitrie tion - the end of the last bus cycle with TK (and LOCK) was signaled. You must also at this point the GTs determined internally in the BAS halves match agree (MP GT - otherwise an alarm is sent to the processor BP reported, and there must be no other alarm otherwise further arbitration will be stopped).

Der Bustransfer wird z. B. mit einem BUS TIMEOUT COUNTER überwacht. Läuft dieser Zähler ab, wird sofort die Ar­ bitrierung gestoppt und ein entsprechender Alarm an den BP gemeldet.The bus transfer is e.g. B. with a BUS TIMEOUT COUNTER supervised. If this counter expires, the ar bitration stopped and a corresponding alarm to the BP reported.

Die Zuordnung von Twins ist an sich freizügig änderbar, da SINGLE/TWIN-ENCODER und -DECODER STE, STD an den Adreß- und Datenbus des BP angeschaltet sind und jeder­ zeit umprogrammiert werden können. Wird ein GT-Signal auf den CSB gelegt, erfolgt gleichzeitig die Speicherung im LAST-GT-Register. Das LAST-GT ist vom BP lesbar und dient im Fehlerfall der Ermittlung des Teilnehmers, der den CSB-Zyklus angefordert hat. Die GT-Signale werden aus Sicherheitsgründen gedoppelt zu jedem Teilnehmer ge­ führt, vergl. GT und GT*. Ein Senderfehler für ein GT-Bit könnte sonst bei Single-CSB-Betrieb zum Totalausfall führen.The assignment of twins can be freely changed, since SINGLE / TWIN-ENCODER and -DECODER STE, STD to the Address and data bus of the BP are switched on and everyone time can be reprogrammed. Becomes a GT signal placed on the COD, the storage takes place at the same time in the LAST-GT register. The LAST-GT is readable by the BP and is used in the event of an error to determine the participant who has requested the CSB cycle. The GT signals are doubled to each participant for security reasons leads, see GT and GT *. A transmitter error for a GT bit could otherwise lead to total failure in single-CSB operation to lead.

Das Serial Channel Control SCHCONT steuert die Sende- bzw. Empfangsrichtung für die serielle Kommunikation: - Im Individual Serial Channel ISC z. B.: Jeder Teilnehmer sendet auf dieser Leitung zu jedem BAS. Zunächst meldet der Teilnehmer eine auszugebende Nachricht durch Anlegen eines Dauersignals, d. h. Alarm, an. Auf Anforderung des BAS hin sendet der Teilnehmer die Meldung. - Im Global Serial Interface GSI: Auf dieser Leitung sendet der BAS an einen durch die Adresse ausgewählten Teilnehmer-Nach­ richten. - Im Serial Arbiter Communication SAC: Die SAC besteht aus zwei Leitungen zur Kommunikation zwischen den beiden BAS. - Im Intra-BAS-Communication IBC: Die IBC besteht aus zwei Leitungen zur Verständigung der Hälften innerhalb des BAS.The SCHCONT serial channel control controls the transmission or direction of reception for serial communication: - In the Individual Serial Channel ISC z. B: Every participant  sends on this line to every BAS. First reports the subscriber creates a message to be output by creating it a continuous signal, d. H. Alarm, on. At the request of BAS the participant sends the message. - In the global Serial Interface GSI: The BAS sends on this line to a participant after selected by the address judge. - In Serial Arbiter Communication SAC: The SAC consists of two lines for communication between the two BAS. - In the intra-BAS communication IBC: The IBC consists of two lines for communication between the halves within the BAS.

Zum SCHCONT gehört der Vergleicher CMP SCH für die ab­ gehenden seriellen Leitungen GSI und SAC. Trifft auf einem der seriellen Kanäle aktives Potential ein, ent­ steht ein Alarm-Signal, das einen Interrupt hervorruft. Das Alarm-Signal ist statisch. Da es nicht sicherge­ stellt ist, daß eine Alarmmeldung auf beiden CSB empfan­ gen wird, kreuzt der BAS die in beiden Hälften vorhan­ denen Informationen ALC über die IBC-Schnittstelle aus, jedenfalls im Duplex-Betrieb. In der Regel fordert der BAS anschließend den alarmierenden Teilnehmer über GSI- bzw. SAC-Schnittstelle auf, detaillierte Informationen zu senden. Die Empfangsauswahl wird auf den entsprechenden Sender eingestellt. Nach Ablauf eines Timers für die maximale Wartezeit auf die Teilnehmer-Antwort wird das BP-interne Pufferregister der seriellen Schnittstelle ausgelesen und sein Inhalt gegenseitig über die IBC aus­ getauscht. Anschließend kann der Interrupt zurückgesetzt und gegebenenfalls der dazugehörige Alarm maskiert werden.The comparator CMP SCH belongs to the SCHCONT outgoing serial lines GSI and SAC. Encounters active potential in one of the serial channels, ent there is an alarm signal that causes an interrupt. The alarm signal is static. Since it is not safe is that an alarm message is received on both CODs the BAS crosses the two halves which information ALC from the IBC interface, at least in duplex mode. As a rule, the BAS then the alarming subscriber via GSI or SAC interface on, detailed information to send. The reception selection is based on the corresponding Station set. After a timer for the the maximum waiting time for the participant's response will be BP internal buffer register of the serial interface read out and its content mutually from the IBC exchanged. The interrupt can then be reset and, if necessary, the associated alarm can be masked.

Der BAS-Prozessor BP stellt außer der Arbitrierung alle anderen BAS-Leitungsmerkmale zur Verfügung.The BAS processor BP provides all but the arbitration other BAS line features are available.

Er besitzt einen externen Programmspeicher PROM und einen Datenspeicher RAM. Über einen Adreß-Decoder werden fol­ gende IO-Ports angesteuert:It has an external program memory PROM and one RAM memory. Via an address decoder fol Controlled IO ports:

Status-Logic (STAT);
die STAT enthält Kippstufen, die die BAS-interne Konfiguration betreffen. So z. B. von welchem RQ-Empfänger synchronisiert werden soll, oder um welche BAS-Hälfte es sich handelt, etc. Die Status Logic ist über den BP-Bus les- und teilweise ladbar.
Alarm Collection (ALC);
in der ALC werden externe Alarme auf den BAS-Takt synchronisiert und mit den BAS internen Alarmen gespeichert. Ein ODER-Signal aus allen Alarmen führt nach einer zweiten Takt-Synchronisierkippstufe auf den Interrupt-Eingang des BP. Der Interrupt wird zwi­ schen den BAS-Hälften synchronisiert. Die externen Alar­ me sind individuell sperrbar. Zur Differenzierung der Unterbrechungsursache liest der BP den Inhalt der ALC auf seinen Bus aus.
Arbitration Logic (AC);
Serial Channel Control (SCHCONT);
Rest Logic (RSL);
die Reset-Logic enthält ein Port für z. B. 16 individuelle Leitungen zum Rücksetzen jedes Teilnehmers und einen Vergleicher für jede RS-Leitung. Nur bei positivem Vergleichsergebnis werden die Sender für dei RS-Signale freigeschaltet.
Status logic (STAT);
the STAT contains flip-flops that affect the BAS-internal configuration. So z. B. which RQ receiver is to be synchronized, or which BAS half it is, etc. The status logic can be read and partially loaded via the BP bus.
Alarm collection (ALC);
In the ALC, external alarms are synchronized to the BAS clock and saved with the BAS internal alarms. An OR signal from all alarms leads to the interrupt input of the BP after a second clock synchronization flip-flop. The interrupt is synchronized between the BAS halves. The external alarms can be individually blocked. To differentiate the cause of the interruption, the BP reads the content of the ALC onto its bus.
Arbitration logic (AC);
Serial Channel Control (SCHCONT);
Rest Logic (RSL);
the reset logic contains a port for e.g. B. 16 individual lines for resetting each subscriber and a comparator for each RS line. The transmitters are only enabled for the RS signals if the comparison result is positive.

Jeder Datenzyklus auf dem CSB wird vom aktiven Teil­ nehmer mit dem REQUEST Signal angemeldet. Die Arbitrie­ rung erfolgt zentral mit BAS. Die Zuweisung des CSB wird durch das GRANT-Signal GT gegeben. Die GRANT-Leitung GT ist aus Sicherheitsgründen gedoppelt. Der anfordernde Teilnehmer greift nur dann auf den CSB zu, wenn beide GRANT-Leitungen aktives Potential haben. Der Teilnehmer, der einen CSB-Zyklus abschließt, meldet durch ein Quit­ tungssignal (TK) die Beendigung des Transfers an den BAS. Fig. 13 zeigt ein Beispiel für die Einleitung und den Abschluß des CSB-Zyklus, wobei n, m Bus-Zyklen, tw Wartezeiten auf Buszuteilung (sie ist abhängig von der Priorität des Teilnehmers und der Anzahl der gleichzei­ tig anliegenden Requeste RQ), tRQ,off Abschaltzeit für den Request nach der Buszuteilung, tTK,del Delay, bis das Quittungssignal TACK (TK) vorbereitet wird, tkTK,min Mindestdauer für TK, tA Arbitrierungszeit, tT Transfer­ zeit auf dem Bus und tC Bus-Zykluszeit bedeuten.Each data cycle on the CSB is registered by the active participant with the REQUEST signal. The arbitration takes place centrally with BAS. The assignment of the CSB is given by the GRANT signal GT. The GRANT line GT is doubled for safety reasons. The requesting participant only accesses the CSB if both GRANT lines have active potential. The participant who completes a CSB cycle reports the completion of the transfer to the BAS with a confirmation signal (TC). Fig. 13 shows an example of the initiation and completion of the COD-cycle, wherein n, m bus cycles, t w waiting times for arbitration (it depends on the priority of the subscriber and the number of gleichzei tig appended requeste RQ), t RQ, off switch-off time for the request after the bus allocation, t TK, delay until the acknowledgment signal TACK (TK) is prepared, tk TK, min minimum duration for TK, t A arbitration time, t T transfer time on the bus and t C Mean bus cycle time.

Je nach Betriebsart der Teilnehmer kann man auch das CSB-Datenprotokoll unterscheiden in ein Protokoll für ungedoppelte Teilnehmer und in ein Protokoll für gedoppel­ te Teilnehmer (Twins). Beide Protokolle sind - was den oder die gedoppelten Teilnehmer betrifft - identisch; d. h., ein Teilnehmer braucht diesbezüglich nicht zu wissen, ob er einen Partner-Twin besitzt, oder nicht. Lediglich der BAS weiß über die Konfiguration Bescheid. Sendet ein Twin einen Request, wartet er ab, bis auch der Partner-Twin RQ sendet und teilt dann beiden das GRANT-Signal zu. Weitere Maßnahmen sind nicht notwendig.Depending on the mode of operation of the participants, this can also be done CSB data protocol differ into a protocol for unduplicated participants and in a protocol for doubled te participants (twins). Both protocols are - what the or concerns the doubled participants - identical; d. that is, a participant does not need to in this regard know whether he has a partner twin or not. Only the BAS knows about the configuration. If a twin sends a request, it waits until the partner twin RQ then sends and shares this to both GRANT signal too. No further measures are necessary.

Es gibt zwei verschiedene CSB-Zyklen für ungedoppelte Teilnehmer. Fig. 14 zeigt ein Beispiel für das Timing des Write-Zyklus, wobei (S) Sender, (R) Receiver, tS,AD set up time Adresse, tAD Adreß-Bereitstellungszeit, th,AD hold time Adresse, tS,D set up time Daten, th,D hold time Daten, tAR Adreß-Erkennungszeit im Empfänger und tDP Daten-Verarbeitungszeit im Empfänger bedeuten.There are two different CSB cycles for unduplicated participants. Fig. 14 shows an example of the timing of the write cycle, wherein (S) transmitter (R) receiver, t S, AD set up time address t AD address provisioning time, t h, AD hold time address t S , D set up time data, t h, D hold time data, t AR address recognition time in the receiver and t DP data processing time in the receiver.

Sobald GT (vom BAS) empfangen wird, werden (asynchron vom Teilnehmer) die Adressen angelegt und die Steuer­ signale AV und DV vorbereitet. Sind die Adressen einge­ schwungen und richtig (Vergleich), werden sie durch Weg­ nahme von AV als gültig erklärt. Nach der Hold Time wer­ den die Daten angelegt und nach der Einschwingzeit durch Wegnehmen von DV für gültig erklärt, falls der Vergleich positiv war. Wenn der empfangene Teilnehmer die Adres­ se erkannt hat, legt er das TK-Signal solange an, bis er die Daten gespeichert hat und für einen neuen CSB- Zyklus bereit ist. Damit ist der Write-Zyklus beendet. Der BAS nimmt das GT-Signal weg und vergibt gegebenen­ falls einen neuen Zyklus.As soon as GT (from BAS) is received, (asynchronous from the participant) created the addresses and the tax AV and DV signals prepared. Are the addresses on swinging and right (comparison), they are by way acceptance of AV as valid. After the hold time who which the data is created and after the settling time Removing DV declared valid if the comparison  was positive. If the recipient receives the addresses has recognized it, it applies the TC signal until he has saved the data and for a new COD- Cycle is ready. This completes the write cycle. The BAS takes away the GT signal and assigns it if a new cycle.

Wenn der Vergleich der Adressen oder Daten negativ war, werden die A/D- und Paritätssender gesperrt. Die Leitun­ gen gehen in den passiven Zustand, vgl. LOW in Fig. 14. Nach der Einschwingzeit werden AV und/oder DV passiv ge­ schaltet. Der Empfänger übernimmt damit Adressen bzw. Daten falscher Parität und sondert diese im BIC aus. Der Zyklus wird vom Empfägner wie gewöhnlich durch Wegnahme des TK-Signals beendet.If the comparison of addresses or data was negative, the A / D and parity transmitters are blocked. The lines go into the passive state, cf. LOW in Fig. 14. After the settling time, AV and / or DV are switched passively. The recipient takes over addresses or data of wrong parity and separates them in the BIC. The receiver ends the cycle as usual by removing the TC signal.

Fig. 15 zeigt ein Beispiel für das Timing des Read-Zyklus. Die Bezeichnung und Zeitangaben gelten sinngemäß wie in Fig. 14, wobei tDA Daten-Bereitstellungszeit der Empfänger bedeutet. Wie beim Schreiben werden nach Bus­ zuteilung die Adressen auf die Leitungen gelegt. Gleich­ zeitig werden die Signale AV und TK vorbereitet. Sobald der angesprochene Empfänger die Adresse (und den Opera­ tionscode) erkannt hat, legt er das DV-Signal an. Nach der Datenzugriffszeit und der Daten-setup time wird DV weggenommen. Der BIC des lesenden Teilnehmers (S) über­ nimmt die Daten und quittiert den Empfang durch Wegnehmen des TK-Signals, sobald er die Daten an den Teilnehmer abgegeben hat und damit für den nächsten CSB-Zyklus frei ist. Für den Fall eines Vergleichsalarms gelten sinnge­ mäß die Aussagen zum Write-Zyklus gemäß Fig. 14. Fig. 15 shows an example of the timing of the read cycle. The designation and times apply analogously as in FIG. 14, where t DA means data provision time of the recipient. As with writing, the addresses are assigned to the lines according to the bus assignment. The signals AV and TK are prepared at the same time. As soon as the addressed recipient has recognized the address (and the operation code), it applies the DV signal. After the data access time and the data setup time, DV is removed. The BIC of the reading subscriber (S) takes over the data and acknowledges receipt by removing the TC signal as soon as it has given the data to the subscriber and is thus free for the next CSB cycle. In the case of a comparison alarm, the statements regarding the write cycle according to FIG. 14 apply accordingly.

Zur Realisierung von Read-Modify-Write-Zyklen kann der CSB reserviert werden. Dazu wird das im PROC iSBC86 er­ zeugte Signal LOCK bei der Buszuteilung auf den CSB ge­ legt. Solange das LOCK-Signal ansteht, ignoriert der BAS das TK-Signal. Als Ende-Kriterium gilt: TK und LOCK sind passiv. Fig. 16 zeigt ein Beispiel für das Timing eines Lese-Schreib-Zugriffs bei reserviertem Bus. Die Zahl der reservierten Buszyklen ist nur durch die Zeitüberwachung im Bus begrenzt. Der CSB bleibt solange reserviert bis der reservierende Teilnehmer das LOCK-Signal wieder weg­ nimmt.The CSB can be reserved to implement read-modify-write cycles. For this purpose, the LOCK signal generated in the PROC iSBC86 is placed on the CSB when the bus is allocated. As long as the LOCK signal is present, the BAS ignores the TK signal. The end criterion is: TK and LOCK are passive. Fig. 16 shows an example of the timing of a read-write access in a reserved bus. The number of reserved bus cycles is only limited by the time monitoring in the bus. The CSB remains reserved until the reserving participant removes the LOCK signal.

Werden Teilnehmer im Twin-Mode betrieben, müssen sie sich gegenseitig synchronisieren. Außerdem soll es zu jedem Zeitpunkt eines Buszyklus möglich sein, nach Aus­ fall eines Twins das Protokoll mit dem verbleibenden Rechner fortzusetzen, ohne daß dies vom Partner-Teil­ nehmer (der ebenfalls ein Twin sein kann) bemerkt wird.If participants are operated in twin mode, they must synchronize each other. Besides, it's supposed to be possible at any time of a bus cycle, after off in case of a twins the log with the remaining one Continue computer without this from the partner part taker (who can also be a twin) is noticed.

Die Synchronisierung des CSB-Datenprotokolls erfolgt über die Steuerleitungen, die auch für den ungedoppel­ ten Betrieb benötigt werden. Im Twin-Mode senden zwei Teilnehmer gleichzeitig auf dem CSB, d. h., Adressen bzw. Daten und Paritäten beider Twins überlagern sich auf dem Bus. Wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 13 erläutert, teilt im vorliegenden Beispiel der BAS jedem Twin eines Paares das Grant-Signal zu, sobald er von beiden den Request empfangen hat. Das TK-Signal der Twins oderiert sich auf dem CSB; erst wenn TK passiv wird, nimmt der BAS beide GRANTs weg und vergibt den nächsten Zyklus.The CSB data protocol is synchronized via the control lines, which are also required for the operation without doubling. In twin mode, two participants send simultaneously on the CSB, ie addresses or data and parities of both twins overlap on the bus. As already explained in connection with FIG. 13, in the present example the BAS assigns the grant signal to each twin of a pair as soon as it has received the request from both. The Twins TK signal or is on the CSB; Only when TK becomes passive does the BAS take away both GRANTs and award the next cycle.

Der Datenaustausch wird über AV bzw. DV synchronisiert. Auch die Steuersignale oderieren sich (aktiv high) auf dem CSB. Ein Twin setzt den CSB-Zyklus erst fort, wenn er durch Abhören der Steuersignale erkannt hat, daß sein zugehöriger Twin dieselbe Stelle im Protokoll erreicht hat. Um dies zu ermöglichen, muß jeder BIC Zugriff auf die Signale AV und DV unmittelbar am CSB haben. Deshalb sind Sende- und Empfangsweg für AV und DV zwischen Bus- Abkopplung und BIC getrennt ausgeführt, vergl. auch Fig. 8. The data exchange is synchronized via AV or DV. The control signals also change (active high) on the CSB. A twin only continues the CSB cycle when it has recognized by listening to the control signals that its associated twin has reached the same position in the log. To make this possible, each BIC must have access to the AV and DV signals directly at the CSB. For this reason, the transmission and reception paths for AV and DV between bus decoupling and BIC are designed separately, see also FIG. 8.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel für das Timing für einen Weite-Zyklus mit Twins als Sender (Prozessor) und Twins als Empfänger (Speicher). Die mit * bezeichneten Signale liegen am jeweiligen Eingang des CSB-Treibers an. Da das Abhören von AV und DV auch im ungedoppelten Be­ trieb erfolgen kann, ergibt sich für die BIC-Steuerung kein Unterschied zwischen dem ungedoppelten Betrieb und dem Twin-Mode im vorliegenden Beispiel. Fig. 17 shows an example of the timing for a length cycle with Twins as a transmitter (processor) and Twins as a receiver (memory). The signals marked with * are present at the respective input of the CSB driver. Since the AV and DV can also be listened to in unduplicated mode, there is no difference for the BIC control between unduplicated mode and twin mode in the present example.

Claims (10)

1. Mehrrechnersystem mit mehreren, über einen gedoppelten viel­ adrigen Systembus (CSB) mit paritätsgesicherter Übertragung zu­ sammenarbeitenden Rechnern (PROC) dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitungen des Systembusses (CSB) nochmals gedop­ pelt sind,
  • - die Rechner (PROC), die für sich jeweils gedoppelt sind, je­ weils über einen lokalen Bus (LB) an eine Bus-Interface-Schal­ tung (BIC/BIC) angeschlossen sind,
  • - die jeweils aus zwei gleichen Teilen (BIC) bestehende Bus-Interface- Schaltung (BIC/BIC), die von dem Rechnerpaar erhaltene Information und eigene auf dem Systembus (CSB) zu sendende Signale durch Ver­ gleich überprüft, wobei bei Ungleichheit die Bus-Interface-Schal­ tung (BIC/BIC) sich und damit auch das angeschlossene Rechner­ paar (PROC) abschaltet und dies einer Bus-Zentrale (BAS) als Alarm meldet,
  • - die von jedem einzelnen Systembus (CSB) empfangenen Steuerungs- und Informationssignale von der Bus-Interface-Schaltung (BIC/ BIC) überprüft werden, wobei die Information nur dann an das Rechnerpaar (PROC) weitergegebenen werden darf, wenn zumindest auf einem Systembus (CSB) die Übertragung fehlerfrei war,
  • - auf eine Anforderung der Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) die Bus- Zentrale (BAS) über in jedem Systembus (CSB) gedoppelte Leitungen dieser Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) den Systembus (CSB) zu­ teilt, wobei die Bus-Freigabe innerhalb einer maximalen Belegungs­ zeit erfolgt,
  • - beim Betrieb beider Systembusse (CSB) eine Zuteilung nur erfolgt, wenn auf beiden Systembussen (CSB) eine Anforderung gestellt wurde, während beim Ausfall eines der beiden Systembusse (CSB) die An­ forderung auf dem verbleibenden intakten Systembus (CSB) genügt.
1. Multi-computer system with several, via a double, multi-core system bus (CSB) with parity-secured transmission to cooperating computers (PROC), characterized in that the control lines of the system bus (CSB) are doubled again,
  • - The computers (PROC), which are each doubled, each connected to a bus interface circuit (BIC / BIC) via a local bus (LB),
  • - The bus interface circuit (BIC / BIC) consisting of two equal parts (BIC), the information received from the computer pair and own signals to be sent on the system bus (CSB) are compared by comparison, the bus being Interface circuit (BIC / BIC) switches itself off and thus also the connected computer pair (PROC) and reports this to an alarm center (BAS) as an alarm,
  • - The control and information signals received by each individual system bus (CSB) are checked by the bus interface circuit (BIC / BIC), whereby the information may only be passed on to the computer pair (PROC) if at least on a system bus ( COD) the transfer was error-free,
  • - at the request of the bus interface circuit (BIC / BIC), the bus center (BAS) shares the system bus (CSB) via lines of this bus interface circuit (BIC / BIC) which are duplicated in each system bus (CSB), the bus release takes place within a maximum occupancy time,
  • - When operating both system buses (CSB), an assignment is only made if a request has been made on both system buses (CSB), while if one of the two system buses (CSB) fails, the request on the remaining intact system bus (CSB) is sufficient.
2. Mehrrechnersystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Systembus (CSB) eine zentrale gedoppelte Speichereinheit (MU) angeschlossen ist.2. Multi-computer system according to claim 1, characterized, that to the system bus (CSB) a central double storage unit  (MU) is connected. 3. Mehrrechnersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Bus-Zentrale (BAS) über eigene Leitungen zu den Bus-Interface- Schaltungen (BIC/BIC) zentrale Sicherungsfunktionen wahrnimmt durch die Sammlung der Alarme von den Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) durch das An- und Abschalten von Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) und damit von Rechnerpaaren und Speicherpaaren (PROC, MU), durch das An- und Abschalten von einem der beiden Systembusse (CSB), durch Testaufträge an die Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC), womit Systembusfehler lokalisiert und durch Abschalten eines Rechner­ paares oder Speicherpaares (PROC, MU) die Systembus-Redundanz er­ halten werden kann, durch System-Start und durch die Kommunikation mit sicherungstechnischen Prozessen, die auf irgendwelchen der Rechnerpaare (PROC) ablaufen,
  • - die Bus-Zentrale (BAS) aus zwei gleichen Teilen (BASl, BASr) besteht, die den beiden Systembussen (CSB) zugeordnet sind und alle zu sen­ denden Signale vergleichen, wobei die Registrierung einer Un­ gleichheit zu einer Abschaltung der Buszentrale (z. B. BASl) führt, was der Ersatz-Buszentrale (BaSr) gemeldet wird,
  • - die Ersatz-Bus-Zentrale (BASr) durch den Zustand der Bussignale so­ wie durch Meldungen der aktiven Bus-Zentrale (BaSl) stets auf Stand gehalten wird, wobei, falls diese Meldung eine bestimmte Zeit ausbleibt oder bei Ausfallmeldung der aktiven Bus-Zentrale (BASl) oder bei routinemäßigem Tausch der Funktionen der beiden Bus-Zentralen (BAS), die bisherigen Ersatz-Bus-Zentrale (BASr) die Aufgabe der aktiven Bus-Zentrale (BASl) lückenlos übernehmen kann.
3. Multi-computer system according to claim 1 or 2, characterized in that
  • - The bus center (BAS) via its own lines to the bus interface circuits (BIC / BIC) performs central security functions by collecting the alarms from the bus interface circuits (BIC / BIC) by switching on and off Bus interface circuits (BIC / BIC) and thus of computer pairs and memory pairs (PROC, MU), by switching one of the two system buses (CSB) on and off, by means of test orders to the bus interface circuits (BIC / BIC ), with which system bus errors can be localized and the system bus redundancy can be maintained by switching off a computer pair or memory pair (PROC, MU), by system start and by communication with safety-related processes that run on any of the computer pairs (PROC),
  • - The bus center (BAS) consists of two equal parts (BASl, BASr), which are assigned to the two system buses (CSB) and compare all signals to be sent, with the registration of an unequal to switching off the bus center (z. B. BASl) does what is reported to the replacement bus center (BaSr),
  • - The replacement bus center (BASr) is always kept up to date by the state of the bus signals as well as by messages from the active bus center (BaSl), whereby if this message is missing for a certain time or if the active bus center fails (BASl) or, if the functions of the two bus centers (BAS) are routinely exchanged, the previous replacement bus center (BASr) can take over the task of the active bus center (BASl) without gaps.
4. Mehrrechnersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die IO-Organe über zwei Standard-IO-Busse an eine IO-Interface- Schaltung (BIC/BIC) angeschlossen sind, die über die beiden lokalen Busse (LB) mit dem parallel laufenden Rechnerpaar und mit der Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) kommunizieren kann,
  • - die IO-Interface-Schaltung (BIC/BIC) aus zwei gleichen Teilen (CIC) besteht, die den beiden lokalen Bussen (LB) zugeordnet sind und alle auf dem IO-Bus zu sendenden Signale vergleichen, wobei bei Ungleichheit die Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) sich vom System-Bus (CSB) abschaltet und den Alarm der Bus­ zentrale (BAS) meldet.
  • - die IO-Interface-Schaltung (CIC/CIC) bei einem IO-Transfer nur auf einen einzigen IO-Bus aktiv sendet und die von einem einzigen IO-Bus empfangene Information in beide lokale Busse dem parallel arbeitenden Rechnerpaar (PROC) bzw. der Bus-Inter­ face-Schaltung (BIC/BIC) weiterleitet,
  • - die Bus-Zenrtrale (BAS), die Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) und die IO-Interface-Schaltungen (CIC/CIC) ihre eigene Funktionsfähig­ keit jeweils selbst überwachen, wobei sie Spannungs­ fehler, Taktausfall und Watch-Dog-Ablauf registrieren und, wie bei einem Vergleicherfehler, in diesem Falle sich selbst abschalten und den Alarm melden.
4. Multi-computer system according to one of claims 1 to 3, characterized in that
  • - The IO organs are connected to an IO interface circuit (BIC / BIC) via two standard IO buses, which are connected to the parallel pair of computers and the bus interface circuit via the two local buses (LB) ( BIC / BIC) can communicate,
  • - The IO interface circuit (BIC / BIC) consists of two equal parts (CIC), which are assigned to the two local buses (LB) and compare all signals to be sent on the IO bus, with the bus interface being different Circuit (BIC / BIC) switches off from the system bus (CSB) and reports the alarm of the central bus (BAS).
  • - The IO interface circuit (CIC / CIC) actively sends an IO transfer to only a single IO bus and the information received from a single IO bus in both local buses to the parallel computer pair (PROC) or Bus interface circuit (BIC / BIC) forwards,
  • - The bus center (BAS), the bus interface circuits (BIC / BIC) and the IO interface circuits (CIC / CIC) each monitor their own operability by themselves, with voltage errors, clock failure and watchdog - Register the process and, as in the case of a comparator error, switch itself off and report the alarm.
5. Mehrrechnersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - für einen fehlertoleranten Betrieb des Mehrrechnersystems, wobei bei Ausfall eines Rechners (PROC) bzw. zentralen Speichers (MU) der Programmablauf im System nicht gestört wird,
  • - zwei Rechnerpaare und zwei Speicherpaare (PROC, MU) jeweils par­ allel arbeiten und bei Ausfall eines der Rechnerpaare das andere intakte Rechnerpaar (PROC) die laufende Aufgabe zunächst alleine fortführt bzw. bei Ausfall eines Speichers (MU) eines der Spei­ cherpaare das intakte Speicherpaar (MU) die laufende Aufgabe zu­ nächst alleine fortführt, wodurch im intakten Speicherpaar (MU) weiterhin korrekte Daten zur Verfügung stehen,
  • - auf demselben Systembus (CSB) zwei Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) gleichzeitig senden können, indem auf dem Systembus (CSB) ein aktives Potential ausgezeichnet ist, das sich dann durchsetzt, wenn verschiedene Potentiale angelegt werden,
  • - die Bus-Zentrale (BAS) den Systembus (CSB) den zu den beiden Rechnerpaaren (PROC) gehörenden Interface-Schaltungen (BIC/BIC) nur dann zuteilt, wenn beide Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) eine Anforderung gestellt haben,
  • - die Bus-Zentrale (BAS) die im fehlertoleranten Betriebsmode zu­ sammengehörigen Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC), die im Prin­ zip beliebig ausgewählt werden können, registriert und bei Aus­ fall eines Rechnerpaares (PROC) die Verdoppelung aufhebt, so daß das verbleibende Rechnerpaar (PROC) den Systembus zugeteilt bekommen kann,
  • - die IO-Organe jeweils an ein IO-Interface-Schaltungspaar (BIC/BIC) angeschlossen sind, das über die lokalen Busse mit zwei parallel­ laufenden Rechnerpaaren (PROC) und zwei Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) kommunizieren kann,
  • - jeweils nur eine IO-Interface-Schaltung (BIC/BIC) des IO-Interface- Schaltungspaares (BIC/BIC) auf einen IO-Bus sendet,
  • - die von einem IO-Bus empfangene Information über Auskreuz­ leitungen von einer IO-Interface-Schaltung (BIC/BIC) zur anderen IO-Interface-Schaltung (BIC/BIC) eines IO-Schaltungspaares (BIC/ BIC) übermittelt wird,
  • - die Bus-Zentrale (BAS) die im fehlertoleranten Betriebsmode zusam­ mengehörigen IO-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) als IO-Interface- Schaltungspaar (BIC/BIC) einstellt und, bei Ausfall einer IO- Interface-Schaltung (BIC/BIC) oder eines dazugehörigen Rechners (PROC) oder der dazugehörigen Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) den fehlertoleranten Betriebsmode abschaltet.
5. Multi-computer system according to one of claims 2 to 4, characterized in that
  • - for fault-tolerant operation of the multi-computer system, the program sequence in the system not being disturbed in the event of a computer (PROC) or central memory (MU) failure,
  • - Two pairs of computers and two pairs of memories (PROC, MU) each work in parallel and if one of the pairs of computers fails, the other intact pair of computers (PROC) continues the current task on its own, or if one of the pairs of memories fails, the intact pair of memories (MU) continues the current task alone, which means that correct data is still available in the intact memory pair (MU),
  • - Two bus interface circuits (BIC / BIC) can send simultaneously on the same system bus (CSB), since an active potential is marked on the system bus (CSB), which becomes established when different potentials are applied,
  • - The bus center (BAS) only assigns the system bus (CSB) to the interface circuits (BIC / BIC) belonging to the two computer pairs (PROC) if both bus interface circuits (BIC / BIC) have made a request ,
  • - The bus central unit (BAS) registers the bus interface circuits (BIC / BIC) that belong together in the fault-tolerant operating mode, which can be selected in principle, and, in the event of a pair of computers (PROC), cancels the doubling so that the remaining pair of computers (PROC) can be assigned to the system bus,
  • - The IO organs are each connected to a pair of IO interfaces (BIC / BIC) that can communicate via the local buses with two parallel pairs of computers (PROC) and two bus interfaces (BIC / BIC),
  • - sends only one IO interface circuit (BIC / BIC) of the IO interface circuit pair (BIC / BIC) to an IO bus,
  • the information received from an IO bus is transmitted via cross-out lines from one IO interface circuit (BIC / BIC) to the other IO interface circuit (BIC / BIC) of a pair of IO circuits (BIC / BIC),
  • - The bus central unit (BAS) sets the IO interface circuits (BIC / BIC) that belong together in the fault-tolerant operating mode as an IO interface circuit pair (BIC / BIC) and, in the event of failure of an IO interface circuit (BIC / BIC ) or an associated computer (PROC) or the associated bus interface circuit (BIC / BIC) switches off the fault-tolerant operating mode.
6. Mehrrechnersystem nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - für einen asynchronen Betrieb des Mehrrechnersystems, der nicht mit den Problemen eines vollsynchronen Systems belastet ist und der es erlaubt, beliebige Rechner und Speicher zu verwenden,
  • - die den Datentransfer steuernden Busleitungen "Address Valid" (AV), "Data Valid" (DV) und "Transfer acknowledge" (TK) von den am Trans­ fer beteiligten Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) so bald wie möglich in den aktiven Zustand versetzt werden,
  • - die Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) die Pegelübergänge aktiv nach passiv der den Datentransfer steuernden Busleitungen bewerten, so daß fehlertolerante Paare durch diese Übergänge der Steuer­ signale am Systembus (CSB) synchron gehalten werden,
  • - die Signale der den Datentransfer steuernden Busleitungen von der Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) auf den eigenen Takt synchroni­ siert werden, wobei, wenn nach einer Wartezeit auf dem anderen Sy­ stembus (CSB) dieses Signal nicht auch empfangen wurde, die Bus- Interface-Schaltung (BIC/BIC] für den laufenden Transfer den anderen Systembus (CSB) ignoriert,
  • - zur Erhaltung der Befehlsfolge in parallel arbeitenden Rechnern (PROC), die Interrupts maskiert sind bis auf einen Interrupt, der sich von einem Zähler ableitet, dessen Zöhlerstand fest mit der Befehlsfolge gekoppelt ist wie beim Zählen der Address-Latch-Enable- Impulse,
  • - bei einem Interrupt dieses Zählers alle am Interrupt-Controller anliegenden Interrupt vom Rechner (PROC) der Bus-Interface-Schal­ tung (BIC/BIC) mitgeteilt werden, wobei anschließend der Rechner (PROC) wieder die Interrupts einliest, die von beiden zu einer Bus- Interface-Schaltung (BIC/BIC) gehörenden Rechnern (PROC) mitgeteilt werden, wobei dieser Rechner (PROC) zusätzlich die Interrupts ein­ liest, die über den Systembus (CSB) für den Rechnern (PROC) ge­ meldet werden, und, wenn noch eine IO-Interface-Schaltung (CIC/CIC) an die lokalen Busse angeschaltet ist, der Rechner (PROC) auch noch die hier für den Rechner (PROC) gesammelten Interrupt einliest,
  • - die vom Rechner (PROC) aus seiner Bus-Interface-Schaltung (CIC/CIC) gelesenen Interrupts in diesen Schaltungen (BIC/BIC, CIC/CIC) gelöscht werden,
  • - eine Zeitüberwachung in der Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) darüber wacht, daß nicht nur einer der beiden parallel arbeitenden Rechner (PROC) einen Interrupt meldet, was von der Bus-Interface- Schaltung (BIC/BIC) als Fehler angesehen wird, der zum Abschalten des Rechnerpaares (PROC) vom Systembus (CSB) führt,
  • - die beiden Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC), die zu zwei fehler­ tolerant betriebenen Rechnern (PROC) gehören, nachdem die Rechner (PROC) ihnen (BIC/BIC) die Interrupts mitgeteilt haben, über den Systembus (CSB) diese Interrupt-Meldungen austauchen, und nur diejenigen Interrupts von den Rechnern (PROC) wieder eingelesen werden, die jeder der vier Rechner (PROC) mitgeteilt hat,
  • - wenn die Bus-Interface-Schaltung bzw. IO-Interface-Schaltung (BIC/ BIC, CIC/CIC) eine Meldung auf einem lokalen Bus (LB) empfängt und wen diese Schaltung (BIC/BIC, CIC/CIC) nach einer vorgegebenen maximalen Wartezeit vom anderen lokalen Bus (LB) noch keine Mel­ dung empfangen hat, die Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) das Ab­ schalten des Rechner- bzw. Speicherpaares (PROC, MU) vom Systembus veranlaßt.
6. Multi-computer system according to one of the preceding claims, characterized in that
  • for an asynchronous operation of the multicomputer system which is not burdened with the problems of a fully synchronous system and which allows any computer and memory to be used,
  • - The bus lines controlling the data transfer "Address Valid" (AV), "Data Valid" (DV) and "Transfer acknowledge" (TK) from the bus interface circuits (BIC / BIC) involved in the transfer as soon as possible in put the active state,
  • the bus interface circuits (BIC / BIC) actively evaluate the level transitions according to the passive of the bus lines controlling the data transfer, so that fault-tolerant pairs are kept synchronized by these transitions of the control signals on the system bus (CSB),
  • - The signals of the bus lines controlling the data transfer from the bus interface circuit (BIC / BIC) are synchronized to their own clock, whereby if after a waiting time on the other system stembus (CSB) this signal was not also received, the Bus interface circuit (BIC / BIC) for the current transfer ignores the other system bus (CSB),
  • - to maintain the command sequence in parallel working computers (PROC), which are masked interrupts except for an interrupt which is derived from a counter, the counter value of which is firmly coupled to the command sequence as when counting the address latch enable pulses,
  • - In the event of an interrupt of this counter, all of the interrupt pending on the interrupt controller from the computer (PROC) of the bus interface circuit (BIC / BIC) are communicated, the computer (PROC) then reading the interrupts again, both of them into one Bus interface circuit (BIC / BIC) belonging computers (PROC) are communicated, this computer (PROC) additionally reads the interrupts that are reported via the system bus (CSB) for the computers (PROC), and if an IO interface circuit (CIC / CIC) is connected to the local buses, the computer (PROC) also reads the interrupt collected here for the computer (PROC),
  • the interrupts read by the computer (PROC) from its bus interface circuit (CIC / CIC) in these circuits (BIC / BIC, CIC / CIC) are deleted,
  • - A time monitor in the bus interface circuit (BIC / BIC) ensures that not only one of the two computers working in parallel (PROC) reports an interrupt, which the bus interface circuit (BIC / BIC) regards as an error which leads to the computer pair (PROC) being switched off from the system bus (CSB),
  • - The two bus interface circuits (BIC / BIC), which belong to two fault-tolerant computers (PROC) after the computers (PROC) have notified them (BIC / BIC) of the interrupts, via the system bus (CSB) Interrupt messages are exchanged, and only those interrupts are read in by the computers (PROC) that each of the four computers (PROC) has communicated,
  • - If the bus interface circuit or IO interface circuit (BIC / BIC, CIC / CIC) receives a message on a local bus (LB) and who this circuit (BIC / BIC, CIC / CIC) according to a predetermined maximum waiting time from the other local bus (LB) has not yet received a message, the bus interface circuit (BIC / BIC) initiates the switching off of the computer or memory pair (PROC, MU) from the system bus.
7. Mehrrechnersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zum Betrieb der Leitungen jedes Systembusses (CSB) des Mehrrechner­ systems,
  • - auf Informationsleitungen Adressen und Operationscodes und anschlie­ ßend auf denselben Leitungen Daten gesendet werden, wobei die In­ formation mit zusätzlichen Paritätsleitungen gesichert wird,
  • - solange eine Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) die für jeden Sy­ stembus (CSB) gedoppelte Leitung (LOCK) im aktiven Zustand hält, mehrere Datentransfers auf dem Systembus (CSB) hintereinander durch­ geführt werden können, bevor die Bus-Zentrale (BAS) den Systembus (CSB) von neuem zuteilt,
  • - zur seriellen Kommunikation verschiedene Leitungen zur Verfügung stehen, wobei
    • - über die gemeinsame serielle Leitung (GSI) die Bus-Zentrale (BAS) eine an eine Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) adressierte Meldung abgibt,
    • - über individuelle serielle Leitungen (ISC) Meldungen von den ein­ zelnen Bus-Interface-Schaltungen (BIC/BIC) an die aktive Bus- Zentrale (BAS) gelangen, und
    • - über zwei zentrale serielle Leitungen (SAC) die aktive Bus-Zentrale (z. B. BASl) und die Ersatz-Bus-Zentrale (BASr) miteinander kom­ munizieren,
  • - die aktive Bus-Zentrale (BAS) jede Bus-Interface-Schaltung (BIC) durch Aussenden des Aktiv-Pegels auf deren Resetleitung im vom Systembus (CSB) abgeschalteten Zustand halten kann, während die aktive Bus-Zentrale (BAS) durch die Potentialänderung vom akti­ ven in den passiven Pegel ein Rücksetzen der Bus-Interface-Schal­ tung (BIC/BIC) und des dazugehörigen Rechner- bzw. Speicherpaares (PROC, MU) und ein Anschalten der Bus-Interface-Schaltung (BIC/ BIC) an den Systembus (CSB) veranlaßt.
7. Multi-computer system according to one of the preceding claims, characterized in that
  • - to operate the lines of each system bus (COD) of the multi-computer system,
  • - Addresses and operation codes and then data are sent on information lines, the information being secured with additional parity lines,
  • - As long as a bus interface circuit (BIC / BIC) keeps the line (LOCK) doubled for each system bus (CSB) in the active state, several data transfers on the system bus (CSB) can be carried out in succession before the bus center (BAS) reassigns the system bus (CSB),
  • - Various lines are available for serial communication, whereby
    • via the common serial line (GSI), the bus center (BAS) issues a message addressed to a bus interface circuit (BIC / BIC),
    • - via individual serial lines (ISC) messages from the individual bus interface circuits (BIC / BIC) to the active bus center (BAS), and
    • - Communicate with each other via two central serial lines (SAC) the active bus center (e.g. BASl) and the replacement bus center (BASr),
  • - The active bus center (BAS) can keep each bus interface circuit (BIC) by sending the active level on its reset line in the state switched off by the system bus (CSB), while the active bus center (BAS) by the potential change from active to passive level, resetting the bus interface circuit (BIC / BIC) and the associated computer or memory pair (PROC, MU) and switching on the bus interface circuit (BIC / BIC) to the System bus (CSB) initiated.
8. Mehrrechnersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - jeder Systembus (CSB) aus einer bevorzugt mehrlagigen Platine be­ steht, an die über Stecker mehrere Busabkoppelbaugruppen der Bus- Interface-Schaltungen (BIC/BIC) und die beiden Bus-Zentralen (BAS) anschließbar sind,
  • - die Informations- und Steuerleitungen an den beiden Leitungsenden mit Leitungsabschlüssen versehen sind, die auch die Funktion haben, im passiven Zustand das zugehörige Potential anzulegen,
  • - die Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) über Kabel an die Busabkoppel­ baugruppen, welche die Leitungstreiber enthalten, angeschlossen ist und diese elektrisch versorgt.
8. Multi-computer system according to one of the preceding claims, characterized in that
  • - Each system bus (CSB) consists of a preferably multi-layer board, to which several bus decoupling modules of the bus interface circuits (BIC / BIC) and the two bus centers (BAS) can be connected via plugs,
  • the information and control lines are provided with line terminations at the two line ends, which also have the function of applying the associated potential in the passive state,
  • - The bus interface circuit (BIC / BIC) is connected via cable to the bus decoupling modules, which contain the line drivers, and supplies them electrically.
9. Mehrrechnersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zur seriellen Kommunikation an einem Systembus (CSB) des Mehrrechner­ systems
  • - eine serielle Meldung aus Paketen besteht, die außer dem Start- und Stop-Bit weitere Informationsbits und ein Zusatzbit enthalten, wobei das Zusatzbit nur beim ersten Paket einer Meldung der Bus- Zentrale (BAS) auf der gemeinsamen seriellen Leitung (GSI) ge­ setzt ist, während das Zusatzbit auf den anderen seriellen Lei­ tungen zur Paritätssicherung verwendet wird,
  • - die Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC), die stets bereit ist, Mel­ dungen auf der gemeinsamen seriellen Leitung zu empfangen, ein Paket zunächst nur registriert, wenn das Zusatzbit gesetzt ist, wobei dieses Paket in den ersten Bits die Adresse der angesprochenen Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) enthält und wobei nur der Adres­ sat das erste Paket und die weiteren Pakete einer Meldung regi­ striert,
  • - die Ersatz-Bus-Zentrale (BAS) stets bereit ist, Meldungen auf einer der beiden zentralen seriellen Leitungen (SAC) zu empfangen,
  • - eine Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) bzw. die Ersatz-Bus-Zentrale (BAS) von sich aus nur ein Dauersignal auf einer individuellen seriellen Leitung (ISC) bzw. auf einer der beiden zentralen seriel­ len Leitungen (SAC) senden darf, um der aktiven Bus-Zentrale (BAS) einen Kommunikationswunsch anzuzeigen,
    solange die aktive Bus-Zentrale (BAS) mit einer inaktiven Bus-Inter­ face-Schaltung (BIC/BIC) kommuniziert, auf der individuellen seriel­ len Leitung (ISC) kein Dauersignal sondern Antwort-Pakete zur aktiven Bus-Zentrale (BAS) gemeldet werden, während bei Ausfall einer Bus-Interface-Schaltung (BIC) das Dauersignal statisch anliegt,
  • - die aktive Bus-Zentrale (BAS) nach der Erledigung eines Auftrages einer Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) zunächst die Ersatz- Bus-Zentrale (BAS) und anschließend die Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) unterrichtet, die daraufhin das Dauersignal zurücknimmt, wenn nicht noch weitere Aufträge vorliegen,
  • - bei Ausfall der aktiven Bus-Zentrale (BAS) während der Bearbeitung eines Auftrages einer Bus-Interface-Schaltung (BIC/BIC) die bis­ herige Ersatz-Bus-Zentrale (BAS), die nun aktiv wird, das Dauer­ signal wieder vorfindet und damit den Auftrag von neuem bearbeitet,
  • - zur Sicherung der Übertragung noch Quittungen, zusätzliche Paritäts- Bits und eine Zeitüberwachung des Transfers vorgesehen sind.
9. Multi-computer system according to one of the preceding claims, characterized in that
  • - For serial communication on a system bus (CSB) of the multi-computer system
  • - A serial message consists of packets that contain additional information bits and an additional bit in addition to the start and stop bit, the additional bit being set only in the first packet of a message from the bus center (BAS) on the common serial line (GSI) is while the additional bit on the other serial lines is used to ensure parity,
  • - The bus interface circuit (BIC / BIC), which is always ready to receive messages on the common serial line, initially only registers a packet if the additional bit is set, this packet being the address of the first bits contains the addressed bus interface circuit (BIC / BIC) and only the address sat registers the first packet and the other packets of a message,
  • - the replacement bus center (BAS) is always ready to receive messages on one of the two central serial lines (SAC),
  • - A bus interface circuit (BIC / BIC) or the replacement bus center (BAS) by itself only a continuous signal on an individual serial line (ISC) or on one of the two central serial lines (SAC) may send in order to indicate a communication request to the active bus center (BAS),
    As long as the active bus center (BAS) communicates with an inactive bus interface circuit (BIC / BIC), no permanent signal but rather reply packets to the active bus center (BAS) are reported on the individual serial line (ISC) , while if a bus interface circuit (BIC) fails, the permanent signal is applied statically,
  • - after the completion of an order for a bus interface circuit (BIC / BIC), the active bus center (BAS) first informs the replacement bus center (BAS) and then the bus interface circuit (BIC / BIC), which then cancels the continuous signal if there are no more orders,
  • - If the active bus center (BAS) fails while processing an order from a bus interface circuit (BIC / BIC), the previous replacement bus center (BAS), which now becomes active, finds the permanent signal and so that the order is processed anew,
  • - Receipts, additional parity bits and time monitoring of the transfer are provided to secure the transmission.
10. Mehrrechnersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Information im Speicher durch eine ausreichende Anzahl von Paritätsbits gesichert ist, so daß Ein-Bit-Fehler korrigiert wer­ den und Zwei-Bit-Fehler erkannt werden können,
  • - die Speichersteuerung aus zwei gleichen, synchron betriebenen Steuerungen (BCU) besteht, die jeweils an ihren lokalen Bus (LB) angeschlossen sind,
  • - der Speicher (MU) nur von einer einzigen Steuerung (MCU) aktiv be­ schrieben wird, während beim Lesen beide Steuerungen (MCU) die Fehlerkorrektur und -prüfung durchführen, wobei die Erkennung eines nicht korrigierbaren Fehlers in wenigstens einer der beiden Steuerungen (MCU) als Speicherausfall interpretiert wird.
10. Multi-computer system according to one of the preceding claims, characterized in that
  • the information in the memory is secured by a sufficient number of parity bits so that one-bit errors can be corrected and the two-bit errors can be recognized,
  • - the memory controller consists of two identical, synchronously operated controllers (BCU), each of which is connected to its local bus (LB),
  • - The memory (MU) is only actively written by a single controller (MCU), while when reading both controllers (MCU) carry out the error correction and checking, the detection of an uncorrectable error in at least one of the two controllers (MCU) is interpreted as a memory failure.
DE19833328405 1983-08-05 1983-08-05 Control elements of a fault-tolerant multicomputer system Granted DE3328405A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833328405 DE3328405A1 (en) 1983-08-05 1983-08-05 Control elements of a fault-tolerant multicomputer system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833328405 DE3328405A1 (en) 1983-08-05 1983-08-05 Control elements of a fault-tolerant multicomputer system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3328405A1 DE3328405A1 (en) 1985-02-21
DE3328405C2 true DE3328405C2 (en) 1992-01-30

Family

ID=6205936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833328405 Granted DE3328405A1 (en) 1983-08-05 1983-08-05 Control elements of a fault-tolerant multicomputer system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3328405A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509558A1 (en) * 1995-03-16 1996-09-19 Abb Patent Gmbh Process for fault-tolerant communication under high real-time conditions
DE10325069B4 (en) * 2002-06-07 2012-05-24 Omron Corporation Programmable controller with CPU units and special function modules as well as doubling methods

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH675781A5 (en) * 1987-04-16 1990-10-31 Bbc Brown Boveri & Cie
FR2615341B1 (en) * 1987-05-15 1993-12-03 Thomson Csf DIGITAL SWITCHING SYSTEM
US4907228A (en) * 1987-09-04 1990-03-06 Digital Equipment Corporation Dual-rail processor with error checking at single rail interfaces
EP0306211A3 (en) * 1987-09-04 1990-09-26 Digital Equipment Corporation Synchronized twin computer system
US5185877A (en) * 1987-09-04 1993-02-09 Digital Equipment Corporation Protocol for transfer of DMA data
CA1320276C (en) * 1987-09-04 1993-07-13 William F. Bruckert Dual rail processors with error checking on i/o reads
US5153881A (en) * 1989-08-01 1992-10-06 Digital Equipment Corporation Method of handling errors in software
US5251227A (en) * 1989-08-01 1993-10-05 Digital Equipment Corporation Targeted resets in a data processor including a trace memory to store transactions
US5068780A (en) * 1989-08-01 1991-11-26 Digital Equipment Corporation Method and apparatus for controlling initiation of bootstrap loading of an operating system in a computer system having first and second discrete computing zones
US5193181A (en) * 1990-10-05 1993-03-09 Bull Hn Information Systems Inc. Recovery method and apparatus for a pipelined processing unit of a multiprocessor system
GB2268817B (en) * 1992-07-17 1996-05-01 Integrated Micro Products Ltd A fault-tolerant computer system
IT1255618B (en) * 1992-09-30 1995-11-09 Sits Soc It Telecom Siemens DUPLICATED CONTROL AND PROCESSING UNIT FOR TELECOMMUNICATIONS EQUIPMENT
DE9312739U1 (en) * 1993-08-25 1993-10-07 Siemens AG, 80333 München Redundant automation system
FR2737029B1 (en) * 1995-07-19 1997-09-26 Sextant Avionique INTERFACE DEVICE BETWEEN A COMPUTER WITH REDUNDANT ARCHITECTURE AND A COMMUNICATION MEANS
US5754865A (en) * 1995-12-18 1998-05-19 International Business Machines Corporation Logical address bus architecture for multiple processor systems
DE19841183C2 (en) * 1998-09-09 2000-08-10 Daimler Chrysler Ag Device for coupling redundant electronic circuits via redundant buses without error propagation
DE10105707A1 (en) * 2001-02-08 2002-09-05 Siemens Ag Method and device for data transmission
DE102009000045A1 (en) * 2009-01-07 2010-07-08 Robert Bosch Gmbh Method and device for operating a control device
CN117215177A (en) * 2023-11-09 2023-12-12 北京控制工程研究所 Heaven and earth round trip integrated control system and control method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2113935A1 (en) * 1971-03-23 1972-10-05 Licentia Gmbh Arrangement for a multi-computer system
US4245344A (en) * 1979-04-02 1981-01-13 Rockwell International Corporation Processing system with dual buses

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509558A1 (en) * 1995-03-16 1996-09-19 Abb Patent Gmbh Process for fault-tolerant communication under high real-time conditions
DE10325069B4 (en) * 2002-06-07 2012-05-24 Omron Corporation Programmable controller with CPU units and special function modules as well as doubling methods

Also Published As

Publication number Publication date
DE3328405A1 (en) 1985-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3328405C2 (en)
EP0732654B1 (en) Method for fault-tolerant communication under real-time conditions
DE69708881T2 (en) TRIPLE REDUNDANT MODULAR COMPUTER SYSTEM
DE3486148T2 (en) Fault-tolerant transmission control system.
DE2908316C2 (en) Modular multi-processor data processing system
DE3850097T2 (en) COMPUTER CONNECTORS FOR GROUPS OF DATA PROCESSING DEVICES.
DE69123104T2 (en) Reporting and verifying changes of state in a data processing input / output system
DE19832060C2 (en) Duplicate processor device
EP3547618B1 (en) Method for establishing a redundant communication connection and fail-safe control unit
DE2626838B2 (en) Test circuit arrangement for a telecommunications installation
DE69129840T2 (en) MESSAGE CONTROL METHOD FOR A DATA COMMUNICATION SYSTEM
DE3727850A1 (en) ERROR TEST SYSTEM
DE1574598C3 (en) Control device for telecommunication systems, in particular telephone switching systems
DE69625953T2 (en) Method and device for achieving high integrity and availability in a multi-channel system
EP1789857B1 (en) Data transfer method and automation system used in said data transfer method
EP1537482A2 (en) Method and circuit arrangement for synchronization of synchronously or asynchronously clocked processing units
EP0350016B1 (en) Process and apparatus to copy the contents of record carriers
DE60309012T2 (en) METHOD AND SYSTEM FOR SECURING A BUS AND A CONTROLLER
EP1050814B1 (en) Fault-tolerant system using a byzantine algorithm
EP0935198B1 (en) Secure data processing method and computer system
DE3324504C1 (en) Process for the transmission of information between microcomputers in a decentralized process control system, in particular for telephone systems
EP1399818A2 (en) Method and device for communicating in a fault-tolerant distributed computer system
DE19619886C2 (en) Control and data transmission system with partially redundant bus system
EP1287435B1 (en) Device and method for synchronising a system of coupled data processing facilities
EP3435179B1 (en) Method for functionally secure exchange of information according to a safety standard

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: G06F 11/16

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee