170964. lajstromszámú szabadalom • Berendezés végrehajtó és tartalék számítógép közötti együttműködés biztosítására

3 170964 4 A távadatátviteli folyamatok real-time vezérlésével szemben támasztott követelmények gyakran szükségessé teszik a megkülönböztetést a gyors és lassú működésű funkcionális egységek között, azaz különböző buszrendszereket a különböző adatfeldolgozó sebességekre és puffer egységek alkalmazását az említett interfésszel ellátva a buszrendszerek közötti kapcsolathoz. Ha a központi funkcionális egységek, amelyek a számítógépek saját feladatait látják el, valamint' az említett, a központi és perifériális egységek közötti pufferek igen gyors logikai elemekből vannak felépítve, például TTL (tranzisztor-tranzisztor-logika)-áramkörökből, és a központi buszrendszerre csatlakoznak, a központi buszrendszer tulajdonságai képezik azt a határértéket, amit tekintetbe kell venni az eredő adatfeldolgozási sebesség meghatározásában. Valamely buszon kialakítható adatátviteli sebességet az interfészek száma, nevezetesen a csatlakoztatott funkcionális egységek száma, valamint a buszrendszer vezetékeinek fizikai hossza befolyásolja. A központi részek számának alkalmas korlátozása ennélfogva optimális rövidségű feldolgozó ciklusokat eredményez, az adatfeldolgozó utasítások az említett központi buszrendszeren mennek át, ily módon nagyon hatékony real-time távadatátvitel vezérlés érhető el. Az ismert real-time vezérelt rendszerekben számítógép vezérli a feldolgozó ciklusokat óragenerátorrról származó időzítő impulzusok segítségével, amelyek a buszrendszerbe tartozó időzítőbuszon keresztül jutnak el a funkcionális egységekbe. Valamely utasítás feldolgozása eltart bizonyos számú, például négy időzítő impulzus időtartamáig, és például az alábbi módon megy végbe: ha adatátvitelt kell végezni valamely adótól valamely vevő típusú funkcionális egység felé, az utasítás az átvitelt specifikáló kód mellett tartalmazza digitális alakban mind az adó, mind a vevő funkcionális egység címét. Egy utasítássorrend kiválasztó úgy működteti a megfelelő utasítás regisztert a feldolgozó ciklus időzítő fázisainak mindegyike során, hogy a kód és a címek a buszrendszer parancsbuszára kerülnek az egész feldolgozási ciklus alatt. A második és negyedik időzítő fázis alatt a buszrendszer adatbuszára mennek az adatok a megfelelő adó funkcionális egységből. A negyedik időzítő fázis során végül az adatok beírása megtörténik a vevő funkcionális egységbe. Mivel tranziens jelenségek játszódnak le a buszrendszer logikai állapotának megváltozását követően, a feldolgozó ciklusoknak ilyen, vagy hasonló fázisokra osztása szükséges és a lehető leggyorsabb adatfeldolgozás érdekében, az óragenerátor frekvenciáját olyan nagyra választják, hogy a tranziens jelenségből következő, valamint az elemek válaszidejéből következő késleltetés még éppen kezelhető legyen. 20 MHz időzítő órafrekvencia és 200nsec feldolgozási ciklusidő a gyakorlatban előforduló értékek. Egységesített busszal rendelkező számítógépek együttműködésekor, például amikor egy végrehajtó és egy tartalék számítógép alkot egy rendszert, az említett időkésleltetésekkel kapcsolatban lépnek fel problémák. Amint például a 227 356 számú svéd szabadalmi leírásból megismerhető, a tartalék számítógépet a megbízhatóság növelése érdekében alkalmazzák a real-time vezérlés javítására. A tartalékolt rendszerben a számítógépekben előállí-5 tott adatokat folytonosan összehasonlítják, valamint a vezérlési művelet megbízhatóságát megnövelik azzal, hogy bár az egyik számítógép. hibássá vált, a másik képes a vezérlést tovább folytatni, csupán a folyamatos adatösszehasonlítás szűnik 10 meg. A hibás számítógép diagnosztizálása után, ami a másik számítógép segítségével is történhet, miközben az végzi a real-time vezérlést is, kijavítva a hibát, a párhuzamos-szinkron munka újra indításakor az a kezdeti állapot, hogy a végrehajtó 15 számítógép a külön- munkával foglalkozik, és - a tartalék számítógépben levő adatok nem egyeznek meg a •végrehajtó számítógépben tárolt adatokkal. Az együttműködés során a tartalék számítógépet a működő számítógéppel párhuzamos szinkron 2o üzembe kell hozni, pontosan meghatározott módon a tartalék számítógépet el kell látni az adott állapotra jellemző adatokkal, folytonosan össze kell hasonlítani a számítógépek pillanatnyi adatait és végre kell hajtani azon számítógép diagnózisát, 25 amelyik meghibásodott. A számítógépek közötti szinkronizmust legkönnyebben közös óragenerátorral valósíthatjuk meg, ennek frekvenciája határozza meg az időzítő fázisokat és a feldolgozó ciklusokat rendre mindkét 30 számítógépben. Más ismert párhuzamos-szinkron számítógép rendszerekben a számítógépek egy-egy önálló óragenerátorral működnek, amelyek egymással vannak szinkronizálva. Bár az említett módon tökéletes szinkronizmust kapunk, a szá-35 mítógépek feldolgozó ciklusai között fáziseltérések jöhetnek létre a tranziens jelenség és az alkotó elemek válaszidői hatására létrejövő időkésleltetések következményeképp. Ha az egyik külön dolgozó számítógép adatbuszán stabil logikai állapot a 40 feldolgozó ciklus negyedik időzítő fázisában jön létre, a korábbi példa szerint fennáll annak a veszélye, hogy az együttműködő számítógépek pillanatnyi adatainak összehasonlítása már olyan fáziseltéréssel történik, aminek mérete az időzítő 45 fázissal egyezik meg. Ennek a problémának megoldására, azaz a fáziseltérések melletti folyamatos adatösszehasonlításnak megvalósítására a 361 368számú 'svéd szabadalmi leírásban javasolták egy frekvenciaosztó 50 berendezés alkalmazását, ami a fáziseltérések&t hatástalanítja. Ilyen esetben például', csupán minden második feldolgozó ciklusból származó adatok kerülnek összehasonlításra. .Az. adatfelújítást tekintve ilyen frekvenciaosztó berendezés alkalmazása 55 nem kielégítő, ha az adatfélújítást' a végrehajtó számítógépben előállított pillanatnyi adatokkal kell elvégezni, ekkor valamennyi adatot át kell vinni anélkül, hogy például minden második feldolgozó ciklust átugranánk. Az ismert adatfelújító mód-60 szerek ezért lehetővé tesznek például megszakítást a végrehajtó munkában addig, amíg az adatfelújítás meg nem történik. Az ádátfelújitási problémának másik triviális megoldása az, hogy az időzítő impulzusfrekvenciát annyira csökkentjük, hogy a 65 fáziseltérések hatástalanokká váljanak, de ezek a 2