DE3640646A1 - Diagnostisches system - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich im weitesten Sinne auf das Gebiet der Digitalrechner und speziell auf ein diagnostisches Untersystem innerhalb eines Rechnersystems, das eine Vielzahl von Prozessormodulen enthält.

Mit der Einführung von austauschbaren Schaltungskarten mit hochdichter Computerlogik und Vielfachfunktionen ist der Wunsch erwachsen, fehlerhafte austauschbare Elemente ermitteln zu können, um die Zeit zu verkürzen, die zur Reparatur eines Systems benötigt wird, wenn ein Ausfall auftritt. In typischen Systemen, die gegenwärtig hergestellt werden, sind verschiedene Fehlerzustandsdetektoren über das gesamte System verteilt angeordnet. Wenn ein detektierbarer Fehler auftritt, wird eine Verriegelungsschaltung gesetzt und eine Fehleranzeige kann zur Systemkonsole übertragen werden, um die Bedienperson über den Fehler zu unterrichten. Alternativ kann der ermittelte Fehlerzustand in einem Systemfehlerlog gespeichert werden, das später durch einen Servicefachmann analysiert wird, um zu ermitteln, welches Teil ausgetauscht werden muß. Typischerweise wird das Systemfehlerlog in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert, beispielsweise auf einer Magnetplatte oder einem Magnetband.

Andere Computersysteme verwenden einen getrennten Diagnoseprozessor, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Funktionen auszuführen, u.a. das Laden und Durchführen von Diagnoseprogrammen beim Versuch, die fehlerhafte Hardware in einem austauschbaren Modul zu isolieren. Der Diagnoseprozessor kann auch ein Fehlerlog über das gesamte System erstellen und einen Selbsttest der CPU ausführen, wenn das System in Betrieb gesetzt wird. Der Diagnoseprozessor kann auch in der Lage sein, Diagnoseprogramme in den Computer von einer Floppydisk oder dgl. zu laden und jene Diagnoseprogramme auszuführen und die Ergebnisse zu analysieren, um ein fehlerhaftes Modul zu ermitteln.

Obgleich diese Anordnungen den Benutzer in die Lage versetzen, fehlerhafte Module zu ermitteln und zu identifizieren, haben sie doch ihre Schwachstellen. Beispielsweise ist solche Diagnosehardware so gestaltet, daß sie für Diagnosezwecke brauchbar ist. Als solche wird Platz auf Druckschaltkarten von solcher Hardware nur für Diagnosezwecke beansprucht, wodurch der für den produktiven Computerbetrieb zur Verfügung stehende Hardwareplatz vermindert wird. Solche speziell gestaltete Diagnosehardware vergrößert auch die Kosten des Computersystems. Wenn sie bei der Lokalisierung von fehlerhaften, austauschbaren Modulen wirksam ist, dann kann solche Diagnosehardware die Systemkosten über die Lebensdauer des Systems vermindern, indem die Wartungskosten herabgesetzt werden.

Ein zentralisiertes Diagnoseverfahren, wie oben beschrieben, hat andere Probleme. Ein solches System benötigt gewöhnlich eine große Zahl von Verbindungsleitungen oder eine extensive Hardware, um auf weniger Leitungen im Multiplexbetrieb arbeiten zu können. Ein solches System vergrößert die Wahrscheinlichkeit eines Verbindungsfehlers und vermindert außerdem den für die Systemverbindungsleitungen verfügbaren Raum. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Programm für den zentralen Diagnoseprozessor geändert werden muß, wenn ein weiteres Element dem Prozessor hinzugefügt wird.

Im Hinblick auf die obigen Probleme, die mit Diagnosehardware in Rechnersystemen verbunden sind, liegt dieser Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Diagnosevermögen anzugeben, das kostenwirksamer ist, als dies bislang erreicht werden konnte. Das Diagnosesystem sollte dabei Elemente des Rechners verwenden, dabei aber die Möglichkeit bewahren, Modulausfälle zu lokalisieren. Außerdem sollte das Diagnosesystem weitestgehend immun gegen Stromausfälle innerhalb des Computersystems selbst sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet das Diagnosesystem nach der vorliegenden Erfindung zur Lösung der vorgenannten Aufgaben den Mikroprozessor innerhalb des Stromversorgungsmoduls, um die Diagnosefunktion aller an Ort und Stelle austauschbarer Modulen, die von ihm mit Strom versorgt werden, zu steuern. Eine gewisse zusätzliche Diagnosehardware ist auf jedem austauschbaren Modul angeordnet, die im normalen Betrieb für Funktionen des Moduls verwendet werden können und bei einem Unterbrechungsbetrieb für Diagnosefunktionen verwendet wird. Die Diagnosehardware in dem Stromversorgungsmodul dient dazu, die Diagnosetestdaten von allen Funktionsmodulen zu sammeln, die von dem Stromversorgungsmodul mit Strom versorgt werden, und die Daten werden zu dem Stromversorgungsmodul über eine Diagnosedatenleitung übertragen.

Wenn eine Mehrzahl von Stromversorgungsmodulen in dem System vorhanden sind, dann hat jedes einen Mikroprozessor für die Steuerung. Ein jeder solcher Mikroprozessor ist mit den austauschbaren Modulen und den darin enthaltenen Diagnoseschaltungen verbunden. Außerdem ist ein Datenbus zwischen den Prozessoren in den Stromversorgungsmodulen angeordnet, so daß einer dieser Mikroprozessoren ein Master-Diagnosemikroprozessor werden kann, um alle Diagnosemeldungen aus dem System zu verarbeiten.

Die Erfindung, ihre Merkmale und Vorteile werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Systems nach der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 die Schaltung für jede der Diagnosesystem­ steuerungen in Fig. 1, und

Fig. 3 den Diagnosehardwareteil einer jeden Einheit, die mit einer Diagnosesystemsteuerung in Fig. 1 verbunden ist.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild des Diagnosesystems nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Rechnersystem ist mit einer Mehrzahl von Stromversorgungsmodulen 10, 12, 14 versehen, die jeweils über einen Hauptschalter 16 mit dem elektrischen Stromnetz 18 verbunden sind. Jedes Stromversorgungsmodul 10, 12, 14 ist in einem Gehäuseabteil (nicht dargestellt) angeordnet und dient dazu, die elektronische Schaltung innerhalb dieses Abteils mit Strom zu versorgen. Beispielsweise liefert das Stromversorgungsmodul 10 elektrischen Strom zu einer Mehrzahl von Baugruppen, beispielsweise der Einheit 1-1 (20), der Einheit 1-2 (22) und der Einheit 1-M (24), wobei M eine ganze Zahl ist. Andere Einheiten im selben Gehäuseabteil können ebenfalls von dem Stromversorgungsmodul 10 versorgt werden.

Die Einheiten 20, 22, 24 usw. können gedruckte Schaltungskarten sein, die eine Vielzahl von integrierten Schaltkreisen tragen. Jede Karte mit Schaltungen darauf kann beispielsweise einen Einkartenrechner, einen Hochgeschwindigkeitsspeicher, eine Eingabe/Ausgabe-Steuerungseinrichtung und dgl. aufweisen. Das System kann mehr als eine Einheit eines bestimmten Typs aufweisen, die mit einem einzelnen Stromversorgungsmodul verbunden ist und kann auch weitere Einheiten desselben Typs enthalten, die mit anderen Stromversorgungsmodulen verbunden sind.

Jede Einheit ist mit ihrer eigenen spezifischen Diagnosehardware und mit einem eigenen Diagnoseprogramm versehen, das gewöhnlich in einem Nur-Lese-Speicher (ROM) gespeichert ist. Die Diagnosehardware für jede Einheit wird durch eine Diagnosesystemsteuerung betätigt, die in dem Stromversorgungsmodul angeordnet ist, das die Einheit betreibt. Die Diagnosehardware und die Software für die betreffende Einheit ist so gestaltet, daß sie speziell die elektronische Schaltung der Einheit testet, um zu ermitteln, ob sie korrekt arbeitet, und um ggf. Fehler zu ermitteln.

Jeder Fehler, der beim Ablauf einer Diagnose in einer Einheit festgestellt wird, wird auf Anforderung von der Diagnosehardware über eine Verbindungsleitung, beispielsweise die Leitung 32, zwischen der Diagnosehardware in einer Einheit und der damit verbundenen Diagnosesystemsteuerung übertragen, die in dem Stromversorgungsmodul 10 enthalten ist, wie beispielsweise vorliegend die Diagnosesystemsteuerung (DSC) 30. Die Verbindungsleitung 32 stellt eine Verbindung zwischen der Steuerung 30 und jeder der Diagnosehardwaresektionen innerhalb jeder der Einheiten 20, 22, 24 her, die von dem Stromversorgungsmodul 10 betrieben werden. Die Verbindungsleitung (Bus) 32 enthält eine Übertragungsleitung (T) von der DSC 30 zu jeder der Diagnosehardwaresektionen in den Einheiten 20, 22, 24, die dazu verwendet wird, Daten von der DSC zu den Einheiten zu übertragen. Mit den Diagnosesektionen in den Einheiten 20, 22 und 24 ist eine Empfangsleitung (R) verbunden, die dazu verwendet wird, Daten von jeder der Einheiten zu der DSC zu übertragen.

Der Aufbau der Verbindungsleitung 32 ist bezüglich der vorliegenden Erfindung im einzelnen nicht kritisch. Der Fachmann kennt die Vorteile der Verwendung eines Bus mit wenigen Leitungen, obgleich auch eine Vielfachleitung verwendet werden kann. Die vorliegende Erfindung verwendet einen Bus, der dem RS-449-Standard entspricht, obgleich die Prinzipien der vorliegenden Erfindung nicht auf die Verwendung dieser Standardübertragungsleitung beschränkt sind. Die Verbindung zwischen der DSC 30 und den mit ihnen verbundenen Einheiten über den Verbindungsbus 32 erfolgt auf einer Mutter/Tochter-Basis. Die DSC initiiert alle Verbindungen und die angesprochene Einheit antwortet. Die Mutter an der Verbindungsleitung 32 (DSC) löst die Aktivität durch eine Abfragefolge aus. Während der Abfrage sendet die DSC eine Anfrage, die eine Einheitenidentifikationszahl, einen Funktionskode und ein Paritätsbit enthält, über die Leitung 32. Die ausgewählte Einheit kann auf die Anfrage antworten, indem sie eine Mitteilung an die DSC sendet oder, wenn keine Mitteilung auszusenden ist, die Einheit bestätigt mit einem Echo die Anfrage, die im Rahmen der Abfrage empfangen worden ist. Wenn die Einheit eine unzulässige, eine nicht verständliche oder gar keine Antwort sendet, entsteht an der DSC eine Aus-Zeit und die Tatsache, daß keine geeignete Antwort empfangen worden ist, wird in das Fehlerlog eingetragen. Wenn eine Einheit antwortet und die Mitteilung einen Übertragungsfehler enthält, dann fragt die DSC diese Einheit mit dem Funktionskode für nochmalige Aussendung erneut ab, was zur Folge hat, daß die Einheit ihre Mitteilung erneut aussendet.

Das in Fig. 1 dargestellte System enthält außerdem eine zweite Übertragungsverbindung 34 zwischen der DSC 46, die in dem Stromversorgungsmodul 12 enthalten ist, und Einheiten 2-1, 2-2 und 2-n, die mit den Bezugszeichen 40, 42 und 44 versehen sind, wobei n eine ganze Zahl zwischen 1 und 22 in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist. Die Verbindungsleitung 34 ist vorzugsweise eine RS-449-Standardverbindungsleitung der oben schon allgemein beschriebenen Art. Wie schon früher erwähnt, hat jede Einheit 40, 42 und 44 eine Hardwaresektion, die in einer üblichen Weise so gestaltet ist, daß sie die elektronischen Schaltungen der Einheit prüft und ggf. ermittelte Prüffehler über die Verbindungsleitung 34 an die DSC 46 übermittelt.

Auf gleiche Weise ist die DSC 50, die in dem Stromversorgungsmodul 15 enthalten ist, über eine dritte Verbindungsleitung 52 mit der Diagnosehardware 54, 56 und 58 verbunden, die jeweils in den Einheiten 3-1, 3-2 und 3-p mit den Bezugszeichen 60, 62 und 64 enthalten ist, wobei p eine ganze Zahl zwischen 1 und 22 in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist. Die Verbindungsleitung 52 ist von gleichem Aufbau, wie die Leitungen 32 und 34, obgleich, wie schon früher erwähnt, sie ggf. auch eine andere Gestaltung aufweisen kann.

Das System nach Fig. 1 hat auch eine Steuerleitung 68, die dazu verwendet wird, Nachrichten zwischen den DSCs 30, 46 und 50 zu übertragen. Wenn das System zum ersten Mal eingeschaltet wird, dann führt jede DSC 30, 46 und 50 eine Selbstprüfung durch, um zu ermitteln, ob sie richtig arbeitet. Sobald die Selbstprüfung abgeschlossen ist, beobachtet jede DSC 30, 46 und 50 die Konsolenverbindungsleitung 80. Zu diesem Zeitpunkt ist keine DSC 30, 46 oder 50 eine Mutter-DSC.

Wenn die Bedienperson einen Wagenrücklauf an der Konsole 66 eingibt, dann wird der Wagenrücklauf über die Leitung 70 zu jeder DSC 30, 46 und 50 übertragen und jede DSC versucht, die Baud-Geschwindigkeit der Übertragung zu ermitteln. Gleichzeitig wird ein Taktgeber bei jeder DSC gestartet, wobei die Taktzeit eine Zahl ist, die auf die DSC-Zahl bezogen ist. Beispielsweise kann die Taktzeit für die DSC 30 10 Millisekunden betragen, für die DSC 46 kann sie 20 Millisekunden betragen und für die DSC 50 kann sie 30 Millisekunden betragen. Die erste DSC an der Steuerleitung 68, deren Taktzeit vorüber ist, erklärt sich selbst als Mutter. Die Mutter-DSC beginnt dann die Abfrage auf der Steuerleitung 68. Aktivität auf der Steuerleitung 68 bewirkt, daß die anderen DSCs das Abwärtszählen ihrer Zähler abbrechen und daß die abgefragte DSC auf die Abfrage durch die Mutter-DSC antwortet. Wenn die Aktivität auf der Steuerleitung 68 mehr als 10 Millisekunden aufhört, dann startet jede DSC ihren Taktgeber bei dem gleichen Wert, als wenn der Strom eingeschaltet worden wäre, und der erste, der eine Aus-Zeit hat, übernimmt die Steuerung der Steuerleitung 68. Eine Übernahmemitteilung wird an die Mutter-DSC gesandt, sofern diese noch in der Lage ist, Mitteilungen auf der Steuerleitung 68 zu "hören". Die Übernahmemitteilung bewirkt, daß die alte Mutter-DSC eine Tochter-Steuerung wird, wenn sie in der Lage ist, anschließend zu arbeiten.

Jede DSC in der bevorzugten Ausführungsform besteht aus den in Fig. 2 dargestellten Schaltungen. Der Fachmann erkennt, daß die Schaltungen Beispiele von im Handel erhältlichen Schaltungen sind und daß andere Schaltkreistypen ebenfalls verwendet werden könnten. Die wichtigste Schaltung einer jeden DSC ist der 6803-Mikroprozessor 100. Der Mikroprozessor 100 ist mit einer Verriegelungsschaltung 102 verbunden, die einen Teil der Adresse speichert, die von dem Mikroprozessor 100 erzeugt wird. Die in der Verriegelungsschaltung 102 gespeicherte Adresse wird mit den augenblicklichen Adreßbitpositionen 8-15 kombiniert, um eine 16-Bit-Adresse auf der Leitung 106 zu bilden. Die Adreßleitung 106 stellt eine Verbindung zwischen einem EPROM 108, einem RAM 109, einem Konsolenausgang 110 und einem Steuerbusausgang 112 her. Der EPROM 108 und der RAM 109 werden in üblicher Weise dazu verwendet, den Betrieb des Mikroprozessors 100 zu steuern. Der Konsolenausgang 110 bewirkt, daß die Schaltungen den Mikroprozessor 100 mit der Systemkonsole 66 über die Leitung 70 verbinden. Der Steuerleitungsausgang 112 bewirkt, daß die Schaltungen den Mikroprozesssor 100 mit der Steuerleitung 68 verbinden.

Ein Mehrpegel-Prioritätsunterbrechungskodierer 114 ist mit der Leitung 116 und dem Steuerleitungsausgang 112 verbunden. Die Funktion dieses Kodierers besteht darin, auf Unterbrechungen anzusprechen, die von dem Steuerleitungsausgang 112 empfangen werden, und er liefert zu einem geeigneten Zeitpunkt ein Unterbrechungsanforderungssignal über die Leitung 119 zu dem Unterbrechungseingangsanschluß, der mit IRQ 1 bezeichnet ist. Der Prioritätsunterbrechungskodierer 114 analysiert alle anhängigen Unterbrechungsanforderungen und gibt entsprechend der vom Designer jeder möglichen anhängigen Anforderung zugeordneten Priorität das Unterbrechungsanforderungssignal ab. Wenn der Mikroprozessor 100 auf das Unterbrechungsanforderungssignal anspricht, bewirkt er, daß der Kodierer 114 Daten auf die Datenleitung 116 gibt, die dann von dem Mikroprozessor 100 interpretiert werden, um zu ermitteln, welche Unterbrechung vermutlich zu behandeln ist. Sobald diese Ermittlung ausgeführt ist, übernimmt der Mikrokode im EPROM 108 die Steuerung und führt die Unterbrechung aus.

Mit den Leitungen 106 und 116 ist eine Uhr/Kalender-Kombination 118 verbunden, die dazu verwendet wird, Zeit und Datum für Fehlermeldungen anzugeben. Wenn der Mikroprozessor 100 eine Unterbrechung verarbeitet, dann wird die Uhr/Kalender-Kombination 118 abgelesen, so daß die laufenden Zeitdaten mit den erzeugten Datenmeldungen vereinigt werden können. Auf diese Weise kann beim Lesen der Meldung durch den Systemoperator an der Konsole oder beim Lesen der Meldung aus einem permanenten Fehlerlog das Datum mit ungefährer Zeitangabe zur Kenntnis genommen werden. Solche Information kann bei der Wartung des Systems nützlich sein.

Die Schaltung enthält auch eine Verbindung zu der mit 130 dargestellten Nachrichtenleitung. Diese Leitung 130 kann aus zwei Drahtpaaren (T und -T) und (R und -R) bestehen. Die mit T und -T bezeichneten Leitungen sind für Daten bestimmt, die von dem Mikroprozessor 100 über die Leitung 130 zu den Einheiten übertragen werden. Die mit R und -R bezeichneten Leitungen sind zum Empfang von Daten von den Einheiten, die mit der DSC verbunden sind, bestimmt. Das für diese Leitung ausgewählte Protokoll ist das RS-422-Protokoll, und ein RS-422-Treiber/Empfänger-Modul 120 ist zwischen die Leitungen bei 130 und den Mikroprozessor 100 geschaltet. Das Modul 120 ist über eine Leitung 122 mit dem Anschluß 23 verbunden, der der serielle Nachrichteneingang am Mikroprozessor 100 ist. Ein serieller Ausgang vom Mikroprozessor läuft über die Leitungen TXD und RTS zu einer ODER-Schaltung 122 und dann zum Modul 120, das die Signale an die Leitungen T und -T weitergibt (Sendeleitungen von der DSC).

Wie bereits hervorgehoben, enthält jede der Einheiten, wie beispielsweise die Einheit 1-1 einen Abschnitt auf einem steckbaren Modul, der Diagnosehardware enthält, wie in Fig. 1 dargestellt. Dieser Diagnoseabschnitt enthält eine Verbindung zu einer Nachrichtenleitung, die es ermöglicht, daß die Diagnosehardware über diese Leitung 32 mit einer der DSCs in Verbindung tritt, die in dem Stromversorgungsmodul enthalten ist, das die Einheit betreibt.

Ein Teil der typischen Diagnosehardware und speziell jener Teil, der sich auf die Verbindung zwischen der Diagnosehardware in einer Einheit und der DSC bezieht, ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser Figur sind die Leitungen +T und -T mit entsprechenden Leitungen in der Schaltung von Fig. 2 verbunden und stellen eine Einrichtung für die Diagnosehardware in einer Einheit dar, um Daten über eine serielle Nachrichtenleitung von einer DSC aufzunehmen. Die Datenübertragung über diese Leitung erfolgt in einem Standard-RS-422-Format. Signale, die von der DSC durch die Diagnosehardware in einer Einheit empfangen werden, werden innerhalb des Moduls 200 kombiniert, um ein Dateneingangssignal auf der Leitung 202 zu erzeugen, die mit dem Eingangsanschluß 23 eines Mikroprozessors 204 verbunden ist, der in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein üblicher 6803-Mikroprozessor ist.

Wenn der Mikroprozessor 204 Daten enthält, die an die damit verbundene DSC zu übertragen sind, dann werden die Daten über die Leitung 222 zu dem Modul 200 übertragen, das Signale auf den mit +R und -R bezeichneten Ausgangsleitungen erzeugt. Diese Leitungen verbinden die von dem Diagnosehardwareteil ausgesandten Daten, wie Fig. 1 zeigt, mit dem Empfangseingang der DSC.

Der Aufbau nach Fig. 3 enthält weiterhin eine Adreßpufferverriegelungsschaltung 206, die von dem Mikroprozessor 204 über die Leitung 208 gesteuert wird und dazu eingerichtet ist, acht Datenbits zu speichern, die von dem Mikroprozessor 204 über die mit A 0-7 bezeichneten Leitungen empfangen werden. Wenn die Daten in der Verriegelungsschaltung 206 gespeichert werden, dann enthält sie acht Datenbits aus einer 16-Bit-Adresse, die auf die 16-Bit-Leitung 210 gegeben werden, wenn zum EPROM 212, RAM 214 oder Treiber 216, der mit der Leitung 210 verbunden ist, vom Mikroprozessor 204 zugegriffen wird. Die übrigen acht Bits auf der Leitung 210 werden direkt vom Mikroprozessor über die mit A 8-15 bezeichnete Leitung zur Verfügung gestellt. Dementsprechend erlaubt es die Anordnung nach Fig. 3 dem Mikroprozessor 204, eine 16-Bit-Adresse auf der Leitung 210 zu erzeugen und dadurch eine Möglichkeit zu bieten, direkt ungefähr 65.000 adressierbare Stellen von der Leitung 210 zu adressieren, von denen nicht alle in der dargestellten Ausführungsform brauchbar sind.

Der Teil der Diagnosehardware, der in Fig. 3 dargestellt ist, enthält auch eine Datenleitung 220, die zwischen die Datenleitungsanschlüsse 30-37 des Mikrocomputers 204 und die Verriegelungsschaltung 206, den EPROM 210, den RAM 214 und die Treiberschaltung 216 geschaltet ist. Diese Datenleitung 220 ist bidirektional, so daß Daten entweder zu oder von dem Mikroprozessor 204 übertragen werden können.

Die Schaltung nach Fig. 3 enthält eine Schlitznummeridentifikationseinrichtung 226 zur Angabe der Schlitznummer, bei der die Einheit, die diese betreffende Diagnosehardware enthält, angeordnet ist. Die Schlitznummerneinrichtung 226 kann eine Mehrzahl von mechanisch einstellbaren Schaltern, Überbrückungsdrähten oder andere geeignete Einrichtungen enthalten, um eine bestimmte Ortsidentifikationsnummer zu erzeugen, die dann einer Treiberschaltung 216 mitgeteilt wird. Diese spezielle, einzigartige Identifikationsnummer wird von dem Mikroprozessor 204 dazu verwendet, zu bestimmen, ob Abfragesignale, die über die Nachrichtenleitung empfangen werden, zu der speziellen Diagnosehardware auf einer speziellen Einheit gerichtet werden. Diese Identität wird durch die Tatsache geschaffen, daß das Nachrichtenprotokoll, das auf der Nachrichtenleitung abfragt, einen Datenabschnitt enthält, der die Schlitznummer angibt, zu der Daten übertragen werden.

Der Mikroprozessor in jedem Diagnosehardwareabschnitt ermittelt diese Identifikationsnummer und vergleicht sie mit der Einstellung in seiner speziellen Schlitznummernwähleinrichtung 226. Wenn Identität auftritt, dann weiß der zugehörige Mikroprozessor 204, daß das Abfragesignal, das auf der Nachrichtenleitung übertragen wird, für diesen speziellen Mikroprozessor und die zugehörige Diagnosehardware und nicht für andere Diagnosehardware oder andere Einheiten, die mit der Nachrichtenleitung verbunden sind, bestimmt ist. In ähnlicher Weise verwendet der Mikroprozessor 204 die von der Schlitznummernwähleinrichtung 226 gelieferten Daten zur Erzeugung einer einzigartigen Zahl, die an die DSC übertragen wird, die mit der Nachrichtenleitung verbunden ist, um anzuzeigen, daß die zu der DSC übertragenen Daten von einer speziellen Diagnosehardware auf einer genau bezeichneten Einheitenkarte kommen.

Im Betrieb arbeitet das System, das in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, auf folgende Weise. Wenn das System zum ersten Mal eingeschaltet wird, dann wird der Mikroprozessor 100, der in jeder der Stromversorgungsmodule enthalten ist, dazu verwendet, die verschiedenen Funktionen innerhalb des Stromversorgungsmoduls zu steuern. An einem gewissen Punkt entweder als Teil des Einschaltvorgangs oder alternativ in Abhängigkeit von einem Signal von der Signalkonsole beginnt jede DSC eine Abwärtszählfolge, in der ein Zähler auf einen Anfangswert gesetzt wird, der eine Funktion der DSC-Nummer ist, und anschließend wird abwärtsgezählt. Der Zählwert wird typischerweise an einer gegebenen Stelle in dem RAM 109 für die spezielle DSC gespeichert, und der Zählwert wird durch den Mikroprozessor 100 vermindert. Wenn die Zählung auf 0 geht, dann versucht die DSC, die System-Mutter-DSC zu werden, die mit der Steuerleitung 68 verbunden ist. Dies wird durch Ausführung des Systemmuttersteuerprogramms erreicht, das in dem EPROM 108 enthalten ist.

Jede DSC hat die Möglichkeit, die Mutter-DSC des Systems zu werden. Diese Mutter-DSC führt das Systemsteuerprogramm aus, das in dem EPROM 108 enthalten ist, der mit dem Mikroprozessor 100 dieser speziellen DSC verbunden ist. Die Funktion des Muttersteuerprogramms besteht darin, den Betrieb aller anderen DSCs und aller Diagnosehardware in den damit verbundenen Einheiten zu überwachen. Sobald die Mutter-DSC ermittelt worden ist, beginnt sie, auf der Steuerleitung 68 abzufragen, die die anderen damit verbundenen DSCs davon informiert, daß eine Mutter-Steuereinheit bestimmt worden ist. Die Mutter-DSC muß auf der Steuerleitung 68 mit einer gewissen Minimumgeschwindigkeit die Abfrage fortsetzen, weil sonst die anderen DSCs entscheiden, daß die Mutter irgendwie ausgefallen ist, und sonst ein Abwärtszählzyklus beginnt, der darauf gerichtet ist, eine andere Systemmutter zu bestimmen.

Die Mutter-DSC fragt auf der Steuerleitung 68 auf folgende Weise ab. Ein Abfrage-Byte oder ein Mitteilungskopf wird ausgesendet, das ein Paritätsbit, zwei Funktionskodebits und fünf Identifikationskodebits enthält, die die DSC angeben, an die die Mitteilung gerichtet ist. Wenn der Funktionskode angibt, daß eine Mitteilung übertragen wird, dann wird das Anfangsbyte von Daten von einer Mehrzahl von Bytes gefolgt, die ein vorbestimmtes Format haben, so daß sie sogleich von der empfangenden DSC interpretierbar sind. Eine typische Mitteilung kann beispielsweise die empfangende DSC anweisen, eine vollständige Diagnose an allen Einheiten auszuführen, die mit ihr verbunden sind. Anschließend würde die Mutter-DSC periodisch von der empfangenden DSC eine Meldung verlangen, ob alle Diagnosevorgänge abgeschlossen worden sind. Sobald dies der Fall ist, würde dann die Mutter-DSC in Antwort auf eine solche Anfrage in Kenntnis gesetzt werden und anschließend würde die Mutter die empfangende DSC anweisen, die Ergebnisse der an allen mit ihr verbundenen Einheiten ausgeführten Untersuchungen zu übertragen. Diese Diagnoseergebnisse könnten dann durch die Mutter-DSC in dem RAM gespeichert werden, der mit ihr verbunden ist, oder sie könnten zur Systemkonsole 66 übertragen werden, um den Systemoperator über den Zustand der verschiedenen, mit ihr verbundenen Einheiten zu unterrichten.

Es sollte angemerkt werden, daß der Mikroprozessor innerhalb jeder DSC für andere Zwecke als für die Diagnosesystemsteuerung verwendet wird. Wie bereits angemerkt wird während des Einschaltvorgangs der Mikroprozessor dazu verwendet, das Stromversorgungsmodul zu steuern. Während des normalen Betriebs dient der Mikroprozessor auch dazu, den Betrieb des Stromversorgungsmoduls zu überwachen, und wenn nötig kann er auch dazu verwendet werden, das Kühlsystem innerhalb des Abteils zu überwachen, in welchem das Stromversorgungsmodul enthalten ist. Diese Funktionen sind jedoch nicht so wesentlich, daß sie alle mögliche Prozessorzeit innerhalb des Mikroprozessors in einer typischen DSC beanspruchen. Dementsprechend ist die von der vorliegenden Erfindung angegebene Lösung, wonach die Diagnosesystemsteuerungsfunktion demselben Mikroprozessor zugewiesen ist, der zur Steuerung der Stromversorgungsmodule verwendet wird, zur Verbesserung der Nützlichkeit des Gesamtsystems vorgesehen, weil der innerhalb des Stromversorgungsmoduls enthaltene Mikroprozessor vollständiger ausgenutzt wird.

Die Mutter-DSC in jeder der Tochter-DSCs an der Steuerleitung 68 dient außerdem dazu, die Diagnosehardware in jeder damit verbundenen Einheit über die zugehörige Nachrichtenleitung zu überwachen und zu steuern. Diese Tätigkeit ist bereits früher ausführlicher erläutert worden und braucht nicht nochmals beschrieben zu werden. Es genügt jedoch zu sagen, daß man von der Mutter-DSC erwarten kann, daß sie nahezu vollkommen zwischen der Steuerung des Betriebs der Tochter-DSCs auf der Steuerleitung 68 und dem Betrieb der Diagnosehardware in den mit ihr verbundenen Einheiten ausgenutzt wird. Der ausgewählte Mikroprozessor in der Mutter-DSC muß dementsprechend so ausgewählt sein, daß er in der Lage ist, den gewünschten Grad an Verarbeitungskapazität für einen Aufbau zu bewältigen, der die Maximalanzahl möglicher Einheiten aufweist, die mit ihm verbunden sind, und auch die maximale Anzahl von Tochter-DSCs enthält, die über die Steuerleitung 68 angeschlossen sind.

Obgleich die vorangehende Beschreibung unter besonderer Hervorhebung eines speziellen Mikroprozessors in jeder der DSCs und der Diagnosehardwareabschnitte der Einheiten gegeben worden ist, sei doch vom Fachmann erkannt, daß andere Mikroprozessoren für dieselbe Funktion ebenfalls verwendet werden können. Es sei weiterhin vom Fachmann erkannt, daß der spezielle Aufbau der Speicher mit wahlfreiem Zugriff und der Nur-Lese-Speicher, die mit den Mikroprozessoren verbunden sind, für Mikroprozessoranwendungen ganz typisch ist, daß jedoch die Gestaltung dieser Elemente unterschiedlich sein kann, wenn ein grundsätzlich andersartiger Mikroprozessor verwendet werden sollte. Solche notwendigen Änderungen des Aufbaus kann jedoch der Fachmann ausführen, ohne daß er vom Gedanken der vorliegenden Erfindung, wie er von den Patentansprüchen umrissen ist, abweichen muß.

Claims (6)

1. Diagnostisches System zum Ermitteln und Anzeigen von Fehlern in einem Rechnersystem, das eine Vielzahl austauschbarer Logikmodule enthält, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Elemente:
eine Steuerleitung (68), mehrere Nachrichtenleitungen (32, 34, 52), eine Mehrzahl von Diagnosesystemsteuerern (30, 46, 50), die jeweils enthalten einen Mikroprozessor (100), einen Nur-Lese-Speicher (108), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (109), eine Einrichtung (120) zur Verbindung des Mikroprozessors (100) mit der Steuerleitung (68) und eine Einrichtung (120) zur Verbindung des Mikroprozessors (100) mit nur einer der Nachrichtenleitungen (32, 34, 52), sowie die weiteren Kombinationsmerkmale: eine Einrichtung zum Bestimmen eines der Diagnosesystemsteuerer (30, 46, 50) als den Mutter-Systemsteuerer an der Steuerleitung (68), wobei der Mutter-Systemsteuerer dazu eingerichtet ist, die Nachrichtenübertragung auf der Steuerleitung (68) zu steuern, eine Mehrzahl von Funktionseinheiten (20, 22, 24; 40, 42, 44; 60, 62, 64), die jeweils mit jeder der Nachrichtenleitungen (32, 34, 52) verbunden sind und wobei jede Funktionseinheit Diagnosetestschaltungen enthält einschließlich eines Mikroprozessors zum Testen der Funktionseinheit und einer Einrichtung zur Verbindung mit einer angeschlossenen Nachrichtenleitung (32, 34, 52) in Abhängigkeit von Abfragesignalen darin, und wobei jeder Diagnosesystemsteuerer (30, 46, 50) eine Einrichtung zum Erzeugen von Abfragesignalen auf der angeschlossenen Nachrichtenleitung (32, 34, 52) aufweist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diagnosesystemsteuerer (30, 46, 50) in einem Stromversorgungsmodul (10, 12, 14) angeordnet ist und der Mikroprozessor darin dazu verwendet wird, das Stromversorgungsmodul (10, 12, 14) zusätzlich zur Ausführung der Diagnosefunktionen zu steuern.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Diagnosesystemsteuerer (30, 46, 50) eine Einrichtung zum Antworten auf Abfragesignale auf der Steuerleitung (68) von dem Mutterdiagnosesystemsteuerer enthält, wobei das Abfragesignal einen Identifikationsabschnitt enthält, der einzig denjenigen Diagnosesystemsteuerer identifiziert, der antworten soll.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diagnosesystemsteuerer (30, 46, 50) eine Einrichtung aufweist, die versucht, ihn selbst zum Muttersystemdiagnosesteuerer zu machen im Falle, daß keine Nachrichten auf der Steuerleitung (68) für eine vorbestimmte Zeitdauer erscheinen.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Systemkonsole enthält, die über eine Konsolenleitung mit jedem der Diagnosesysteme verbunden ist und den Mutterdiagnosesystemsteuerer steuert, enthaltend eine Einrichtung zum Empfang von Nachrichten auf der Konsolenleitung, um es dem Konsolenoperator zu ermöglichen, das Diagnosesystem zu steuern und Daten zu empfangen, die den Systemzustand angeben.

6. Diagnostisches System für einen Multiprozessor-Rechner, enthaltend in Kombination:
eine Steuerleitung;
eine Mehrzahl von Diagnosesystemsteuerern, die jeweils mit der Steuerleitung verbunden sind, wobei jeder Diagnosesystemsteuerer einen Abwärtszähler aufweist, der auf einen bestimmten Wert einstellbar ist, der von den Werten aller anderen Diagnosesystemsteuerer abweicht und mit den anderen im wesentlichen gleichzeitig in Betrieb gesetzt wird, wobei der Diagnosesystemsteuerer, bei welchem der Abwärtszähler als erster den Wert Null erreicht, der Mutterdiagnosesystemsteuerer wird;
wobei jeder Diagnosesystemsteuerer auf einzigartige Signale auf der Steuerleitung von dem Mutterdiagnosesystemsteuerer anspricht, um Antwortsignale auf der Steuerleitung an den Mutterdiagnosesystemsteuerer zu übertragen;
eine Nachrichtenleitung (32, 34, 52), die mit jedem der Diagnosesystemsteuerer verbunden ist;
mehrere Prozessoreinheiten (20, 22, 24; 40, 42, 44; 60, 62, 64), die jeweils mit der Nachrichtenleitung (32, 34, 52) verbunden sind, wobei jede Prozessoreinheit Diagnosehardware enthält, die durch ein erstes einzigartiges Signal auf der Nachrichtenleitung (32, 34, 52) betätigt wird, um Diagnosetests an der Hardware in der Prozessoreinheit auszuführen und die Diagnosetestsignale in Abhängigkeit vom Empfang eines zweiten einzigartigen Signals auf die Nachrichtenleitung zu geben;
wobei jeder Diagnosesystemsteuerer eine Einrichtung zur Erzeugung der ersten und der zweiten einzigartigen Signale auf der Steuerleitung enthält; und
wobei der Mutterdiagnosesystemsteuerer dazu eingerichtet ist, die Einrichtung zur Erzeugung der ersten und zweiten einzigartigen Signale auf jeder der Steuerleitungen zu betätigen.