WO2004023302A2 - Verfahren und apparat zur fehlererkennung in einem verteilten echtzeitcomputersystem - Google Patents

Verfahren und apparat zur fehlererkennung in einem verteilten echtzeitcomputersystem Download PDF

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WO2004023302A2 PCT/AT2003/000256 AT0300256W WO2004023302A2 WO 2004023302 A2 WO2004023302 A2 WO 2004023302A2 AT 0300256 W AT0300256 W AT 0300256W WO 2004023302 A2 WO2004023302 A2 WO 2004023302A2
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/0703—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
    • G06F11/0751—Error or fault detection not based on redundancy
    • G06F11/0763—Error or fault detection not based on redundancy by bit configuration check, e.g. of formats or tags

Definitions

  • the invention relates to a method for consistently detecting errors in a distributed real-time computer system, comprising a plurality of node computers, e.g. the five node computers, each having at least one grain communication controller and one host computer each, exchanging messages via a real-time, turn-based communication system consisting of one or more communication channels, transporting one or more redundant physical messages for each logical message and where all the nodes have access to a globally synchronized time.
  • node computers e.g. the five node computers, each having at least one grain communication controller and one host computer each, exchanging messages via a real-time, turn-based communication system consisting of one or more communication channels, transporting one or more redundant physical messages for each logical message and where all the nodes have access to a globally synchronized time.
  • the invention relates to a communication controller of a computer node of a distributed computer system.
  • a distributed real-time computer system consists of a number of node computers, which exchange messages via a real-time communication system and which observe and influence a technical process via local interfaces.
  • Such distributed real-time computer systems are increasingly being used to control safety-critical applications. Examples of such applications are the control of the brakes in a motor vehicle or a flight control system in an aircraft. In these applications, it is of great importance that a occurring error, which can lead to the loss of data consistency in the distributed system, is quickly detected. Examples of such errors are the loss of messages, the failure of a node computer, or an error in the process peripheral assigned to the node computer.
  • a particularly common and important error class in distributed real-time systems is the class of crash / emissions (CO) errors.
  • the error code of the CO errors includes the loss of messages or the total failure of node computers.
  • Many of the known grain communication protocols contain mechanisms to detect CO defects [6].
  • a method that can detect CO errors in a distributed real-time system has been disclosed in patents [1-4]. This method assumes that all computers of a subsystem (cluster) are involved in all functions of the system and that the inconsistency caused by a CO error of an account computer is remedied by the fact that the affected node computer sends no further messages until it reintegrated successfully again.
  • This type of error detection and error handling is considered to be too restrictive in some applications, as well as the failure of a single function of a node computer, which is involved in several functions, leads to the failure of the entire node computer.
  • a node computer can be a member of several functional groups and where each functional group is assigned a dedicated functional group member field whose bit length corresponds at least to the number of node computers in this function group, and where each node in a function group is uniquely assigned a specified bit of the function group member field, and where each node computer has a local version of the function group member field of each function group in which it participates, and, where before sending a message, the sending node sets the bit associated with it in its local field member field to TRUE if the sending node is functional in that foot and, where before sending a message, the sending node sets its associated bit in its local functional group member field to FALSE if the sending node considers its functionality in that function group to be non-existent, and where the sending node collects all of its local functional group member fields copied into a message to be sent to transmit to the recipients.
  • the fault detection is performed functionally, wherein a node computer can be involved in several functions.
  • Data consistency is ensured within function groups.
  • the four node computers that control the brakes on the four wheels may form such a functional group.
  • a Radknotenrechner can also be involved in another function that has nothing to do with the immediate braking function.
  • An error in this "other" function should not lead to an error of the brake function From the point of view of the application, it is important that within a function group a consistency loss is detected quickly, the operation of the other independent function groups, in which a node computer also involved is, but not affected.
  • the receiver of a message determines the bit associated with a transmitting node in each of its local functional group member fields immediately after the expected time of receiving a message as follows: (1) If none of the sending node's redundant messages has arrived correctly syntactically (2) If the bit of a function group member field relating to the message sender in the received message is set to FALSE, then the receiver sets the corresponding bit in its corresponding one (3) If the sum of the transmission time of the message and the known transport latency deviates significantly from the reception time observed by the receiver, then the receiver sets the bits allocated to the transmitter in all its corresponding local function group membership members to FALSE. In all other cases, the receiver sets TRUE to the bits corresponding to the sender in all its local function group member fields.
  • each member of a function group manages a functional group related consistency variable, which is set to TRUE immediately after sending and is set to the value FALSE, as soon as contained in a received message function group member field of a successor of the sending node Content of the corresponding local function group member field.
  • each group of a function group manages a function group-related acknowledgment variable which is set to the value FALSE immediately after transmission and which is set to the value TRUE as soon as the bit of the function group contained in a received message relates to the originally transmitting node member field in a received message of a successor of the originating node is set to TRUE.
  • the node computers participating in a function group are informed about one or more configuration messages, which node computers form a function group, and when which messages are to be expected from which node computers.
  • the configuration messages are encrypted.
  • the periodicity of the transmission within a function group is specified by the specification of a periodicity bit in the time format presented in the introduction and the period starts at the time at which all bits of the time value to the right of the periodicity bit are not set.
  • the periodic transmission time of a message is determined by the specification of the offset at the beginning of the period.
  • the communication controller of the sending node of a message sets its associated bit in all local function group member fields of the sending node immediately before sending to FALSE, if within the last Kir.unikationsêt that assigned to the sending node Bit of the feature group member field was not written by the host computer.
  • the object according to the invention is furthermore achieved by a communication controller, mentioned in the introduction, of a computer node of a distributed computer system, in which according to the invention one or more of the above-mentioned method steps of the communication controller are implemented.
  • the communication controller signals to the host computer via an interrupt line when a bit of a local function group member field changes to the state FALSE. It may also be advantageous if the communication controller signals the host computer via an interrupt line immediately before sending a message that the acknowledgment variable according to claim 5 has the value FALSE.
  • the communication controller signals to the host computer via an interrupt line immediately before sending a message that the consistency variable according to claim 4 has the value FALSE.
  • the invention disclosed herein provides the following advantages over the prior art distributed error detection technique, e.g. implemented in the TTP / C protocol [1-4]:
  • a differentiated membership is introduced that allows nodes to continue to operate that are inconsistent in subfunctions.
  • the membership algorithm is solved from the transmission protocol.
  • the reliability of a given function is increased by the fact that the failure of another independent function in a node computer has no influence on the given function.
  • the separation of the error detection function from the immediate protocol function allows the construction of fault tolerant systems with standard protocols, such as, for example ETHERNET, as the fault detection protocol can be implemented in a protocol layer over the standard data communication protocol.
  • standard protocols such as, for example ETHERNET
  • FIG. 1 shows the structure of a distributed computer system.
  • a real-time communication system 109 is a communication system that transmits messages within a known real-time interval, the transport latency.
  • the communication system may apply resource redundancy or time redundancy, ie, for each logical message provided by the communication controller 121, multiple redundant instances of the logical message, ie, multiple physical ones, may be simultaneously on multiple parallel communication channels or consecutively on a communication channel Messages to be sent. It is assumed that the recipient has been informed a priori of the transmission time of a message. This announcement of the transmission times can be done dynamically immediately before sending. The recipient may choose from the time of transmission and the known transport of the communication system, when the last correct instance of a message has to arrive at the latest at the receiver. If no message has arrived from the sender until then, then an error has occurred from the recipient's point of view (message loss).
  • resource redundancy or time redundancy ie, for each logical message provided by the communication controller 121, multiple redundant instances of the logical message, ie, multiple physical ones, may be simultaneously on multiple parallel communication channels or consecutively on a communication channel Messages to be sent. It is assumed that the recipient has been informed
  • the five node computers 111, 112, 113, 114 and 115 can perform several functions and therefore belong to different functional groups.
  • the four node computers 111, 112, 113 and 115 can form the function group 1
  • the four node computers 111, 112, 113 and 114 form the function group-2.
  • the function of distributed clock synchronization [6] and function group-2 realize the function of a four-brake distributed braking system in a motor vehicle controlled by the node computers 111, 112, 113, and 114. If an error occurs in a brake, the clock synchronization function running in parallel in the computer node is not affected by this error unrnittelbaj.
  • each of these functional groups is assigned its own functional group member field (FIG. 2) whose bit length corresponds at least to the number of node computers in the function group, and where each node computer involved in a function group has a particular bit, e.g. 201, 202, 203, 205, the function group member field is uniquely assigned.
  • the function group member field is uniquely assigned.
  • the value TRUE of the bit 201 that the function-1 in the node computer 111 is executed correctly and the value FALSE that the function-1 in the node computer 101 is not executed correctly.
  • Each node computer 111 manages a local version of the constituent element of each functional group in which it participates.
  • the round period (field 301 in FIG. 3) can be derived directly from the time available globally.
  • Fig. 4 shows a time representation [5] standardized by the Object Management Group (OMG) consisting of 8 bytes.
  • This time representation 401 uses the binary format, with the full physical second 402 representing the central reference. With this time format 401, any time within the next ten thousand years can be represented with an accuracy of approximately 60 nanoseconds.
  • Each bit of this time format can be assigned a periodicity, which results from the position of the bit in the time format.
  • the periodicity bit 403 is the 6th bit to the right of the full seconds bit 402.
  • the periodicity bit 403 thus determines a rounding frequency of 1/26 seconds, which corresponds to 64 Hz.
  • the beginning of the period is defined as the time at which all Bits to the right of periodicity bit 403 are not set in time format 401.
  • the transmission time of a node computer can be precisely specified by the specification of the offset 410 from the start of the period. If the periodicity of each round equals a power of two of the smallest round, then it is possible to easily build large synchronous systems that have a multiplicity of clusters. In the different clusters different Kornrnunikationsprotokolle can be used.
  • the sending account calculator (sender) 111 sets the bit associated with it in its local action group member field 201 to TRUE if the sender considers its functionality in this function group to have been established. Prior to sending a message, the sender 111 sets the bit associated with it in its local functional group member field 201 to FALSE if the sender considers its functionality in this function group to be non-existent. In the previous example with the defective brake, the transmitter will set its bit in function group field 1, the clock sync to TRUE and its bit in the function group member field, the brake system, to FALSE if the local brake is faulty.
  • the sender Immediately before sending a message, the sender will copy all of its local member group member names into the message to be sent and send it to the recipients with the message.
  • the receiver of a message sets the bit associated with the sender in each of its local function group member fields immediately after the expected time of receipt of a message from a sender, as follows: (1) If, by that time, none of the sender's redundant messages have arrived syntactically correct, then the receiver sets the value of the bit associated with the sender to FALSE in all its affected local function group member fields. A message is syntactically correct if the CRC check of the message does not indicate an error.
  • the receiver sets the value of the bit associated with the transmitter in all its local function group member fields to FALSE.
  • the observed time of reception significantly deviates from the expected time of reception if the difference between these two times, which must lie in the active intervals of a sparse timebase (see [6], p. 56), is greater than the duration of an active time interval of the sparse timebase ,
  • the receiver sets TRUE to the corresponding bits in its local function group member fields.
  • Each member of a function group can maintain a function group-related consistency variable that is set to TRUE immediately after transmission, and is set to FALSE as soon as the function group member field of a successor of the sender contained in a received message deviates from the content of the corresponding local function group member field. This rule detects an inconsistency in the system that could be observed within the last round.
  • Each member of a functional group may manage a functional group-related acknowledgment variable which is FALSE immediately after transmission and which is set to the value TRUE as soon as the transmitter-related bit of the group membership field contained in a received message is included in a message received from a successor of the processor Transmitter is set to TRUE. This rule checks if any recipient has received the sender's message.
  • the communication controller 121 of the sender of a message sets the bit assigned to the sender in all local member groups of the sender immediately before transmission to FALSE, in case that the sender-assigned bit of the function group member field was not written by the host computer 131 within the last communication round, then For example, in each round in each functional group member field, the host computer 131 is forced to set the bit associated with the transmitter to TRUE again, as long as that function is still met. This rule prevents a fail-silent failure of a function of the host computer 131 from being observed by the communication partners within a function group.
  • two different function groups with corresponding function group member fields may be introduced.
  • One function group monitors the function of the communication, while the other function group monitors the function of the application in the host.
  • the disclosed method for consistent error detection in a distributed computer system may also be implemented in the hardware of the communication controller 121.
  • it may be appropriate to signal the host computer 131 via an interrupt line 151 (error interrupt) when a bit of a local function group member field of the communication controller 121 changes from the state TRUE to the state FALSE. If no error interrupt occurs, the host computer 131 may assume that the communication within the functional groups of the host computer is functioning properly.
  • the communication controller 121 may also signal the host processor 131 via an interrupt line 151 if, in the previous round, none of the correct recipients have acknowledged the last message sent by this node computer or if an inconsistency has been observed in the last round.

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Abstract

Ein Verfahren zur konsistenten Erkennung von Fehlern in einem verteilten Echtzeitcomputersystem, mit einer Vielzahl von Knotenrechnern, die über ein rundenbasiertes Echtzeitkommunikationssystem Nachrichten austauschen. Erfindungsgemäss bilden die Knotenrechner Funktionsgruppen, wobei ein Knotenrechner Mitglied mehrerer Funktionsgruppen sein kann, und wo jeder Funktionsgruppe ein dediziertes Funktionsgruppenmitgliedfeld zugeordnet ist, und wo jedem in einer Funktionsgruppe beteiligten Knotenrechner ein spezifiziertes Bit des Funktionsgruppenmitgliedfeldes eindeutig zugeordnet ist, und wo jeder Knotenrechner eine lokale Version des Funktionsgruppenmitgliedfeldes jeder Funktionsgruppe, an der er beteiligt ist, verwaltet, und wo vor dem Senden einer Nachricht der sendende Knoten das ihm zugeordnete Bit in seinem lokalen Funktionsgruppenmitgliedfeld auf WAHR bzw. auf FALSCH setzt, abhängig davon, ob der sendende Knoten seine Funktionsfähigkeit in dieser Funktionsgruppe als gegeben ansieht oder nicht, und wo der sendende Knoten alle seine lokalen Funktionsgruppenmitgliedsfelder in eine zu sendende Nachricht kopiert, um sie an die Empfänger zu übertragen.

Description

P9226ρct
VERFAHREN UND APPARAT ZUR FEHLERERKENNUNG IN EINEM VERTEILTEN
ECHTZEITCOMPUTERSYSTEM
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur konsistenten Erkennung von Fehlern in einem verteilten Echtzeitcomputersystem, mit einer Nielzahl von Knotenrechnern, z.B. die fünf Knotenrechner, die über mindestens je einen Kornmunikationskontroller und über je einen Host-Computer verfügen, und die über ein rundenbasiertes Echtzeitkorr-munikationssystern bestehend aus einem oder mehreren Koix-munikationskanälen Nachrichten austauschen, wobei für jede logische Nachricht eine oder mehrere redundante physische Nachrichten transportiert werden können, und wo alle Knotenrechner über einen Zugriff auf eine global synchronisierte Zeit verfügen.
Weiters betrifft die Erfindung einen Kornrnunikationskontroller eines Rechnerknotens eines verteilten Computersystems.
Ein verteiltes Echtzeitcomputersystem besteht aus einer Anzahl von Knotenrechnern, die über ein Echtzeitkommunikationssystem Nachrichten austauschen und die über lokale Schnittstellen einen technischen Prozess beobachten und beeinflussen. Solche verteilte Echtzeitcomputersysteme werden zunehmend zur Steuerung sicherheitskritischer Anwendungen eingesetzt. Beispiele für solche Anwendungen sind die Steuerung der Bremsen in einem Kraftfahrzeug oder ein Flugleitsystem in einem Flugzeug. In diesen Anwendungen ist es von großer Wichtigkeit, dass ein auftretender Fehler, der zum Verlust der Datenkonsis- tenz im verteilten System führen kann, schnell erkannt wird. Beispiele für solche Fehler sind der Verlust von Nachrichten, der Ausfall eines Knotenrechners, oder ein Fehler in der dem Knotenrechner zugeordneten Prozessperipherie.
Im Weiteren wird auf den bekannten Stand der Technik wie folgt Bezug genommen:
[1] US 5694542 issued on Dec. 12, 1989: A loosely coupled distributed Computer syste with node synchronization for precision in real time.
[2] EP 0 658 257 erteilt am 18.12.1996: Kommurύkationskontrolleinheit und Verfahren zur Übermittlxmg von Nachrichten.
[3] US 5887143 issued on March 23, 1999: Time-Triggered Communcation Control Unit and Communication. [4] DE 19753288 eingereicht am 3. Dezember 1996: Effizientes Quittungsverfahren
[5] OMG Smart Transducer Interface Standard: URL: http://omg.org
[6] Kopetz, H. (1997). Real-Time Systems, Design Principles for Distributed Embedded Applications; ISBN: 0-7923-9894-7. Boston. Kluwer Academic Publishers.
Eine besonders häufige und damit wichtige Fehlerklasse in verteilten Echtzeitsystemen ist die Klasse der Crash/ Omission (CO) Fehler. Die Fehlerklasse der CO-Fehler umfasst den Verlust von Nachrichten oder den Totalausfall von Knotenrechnern. Viele der bekannten Kornmunikationsprotokolle enthalten Mechanismen, um CO Fehler zu erkennen [6]. Ein Verfahren, das CO Fehler in einem verteilten Echtzeitsystem erkennen kann, wurde in den Patentschriften [1-4] offengelegt. Dieses Verfahren geht davon aus, dass alle Rechner eines Subsystems (Clusters) an allen Funktionen des Systems beteiligt sind und die Inkonsistenz, die durch einen CO Fehler eines Kontenrechners verursacht wird, dadurch behoben wird, dass der betroffene Knotenrechner keine weiteren Nachrichten sendet bis er sich wieder erfolgreich reintegriert hat. Diese Art der Fehlererkennung und Fehlerbehandlung wird in einigen Anwendungsfällen als zu restriktiv angesehen, da auch der Ausfall einer einzigen Funktion eines Knotenrechners, der an mehreren Funktionen beteiligt ist, zum Ausfall des gesamten Knotenrechners führt.
Dieser Nachteil der auf einen Rechnerknoten bezogenen Fehlererkennung und Fehlerbehandlung wird durch die vorliegende Erfindung behoben, in dem bei dem eingangs erwähnten Verfahren erfindungsgemäß die Knotenrechner Funktionsgruppen bilden, wobei ein Knotenrechner Mitglied mehrerer Funktionsgruppen sein kann, und wo jeder Funktions- gruppe ein dediziertes Funktionsgruppenrnitgliedfeld zugeordnet ist, dessen Bitlänge mindestens der Anzahl der Knotenrechner in dieser Funktionsgruppe entspricht, und wo jedem in einer Funktionsgruppe beteiligten Knotenrechner ein spezifiziertes Bit des Funktionsgruppenmitgliedfeldes eindeutig zugeordnet ist, und wo jeder Knotenrechner eine lokale Version des Fu-nktionsgruppenmitgliedfeldes jeder Funktionsgruppe, an der er beteiligt ist, verwaltet, und wo vor dem Senden einer Nachricht der sendende Knoten das ihm zugeordnete Bit in seinem lokalen Fuxtktionsgruppen itgliedfeld auf WAHR setzt, wenn der sendende Knoten seine Funktionsfähigkeit in dieser Funktionsgruppe als gegeben ansieht, und wo vor dem Senden einer Nachricht der sendende Knoten das ihm zugeordnete Bit in seinem lokalen Funktionsgruppenrnitgliedfeld auf FALSCH setzt, wenn der sendende Knoten seine Funktionsfähigkeit in dieser Funktionsgruppe als nicht gegeben ansieht, und wo der sendende Knoten alle seine lokalen Funktionsgrupperunitgliedsfelder in eine zu sendende Nachricht kopiert, um sie an die Empfänger zu übertragen. Entsprechend dieser Erfindung wird die Fehlererkennung funktionsbezogen durchgeführt, wobei ein Knotenrechner an mehreren Funktionen beteiligt sein kann. Die Datenkonsistenz wird innerhalb von Funktionsgruppen sichergestellt. Zum Beispiel können in einem Fahrzeug die vier Knotenrechner, die die Steuerung der Bremsen an den vier Rädern vornehmen, eine solche Funktionsgruppe bilden. In dieser Anwendung ist es wichtig, dass alle vier Radknotenrechner eine konsistente Sicht des Bremssystems haben. Ein Radknotenrechner kann jedoch auch an einer anderen Funktion beteiligt sein, die mit der unmittelbaren Bremsfunktion nichts zu tun hat. Ein Fehler in dieser „anderen" Funktion soll nicht zu einem Fehler der Bremsfunktion führen. Aus der Sicht der Anwendung ist es wichtig, dass innerhalb einer Funktionsgruppe ein Konsistenzverlust schnell erkannt wird, der Betrieb der anderen unabhängigen Funktionsgruppen, an denen ein Knotenrechner auch noch beteiligt ist, jedoch nicht beeinträchtigt wird.
Weiteres vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen Eingegeben wie folgt:
Entsprechend Anspruch 2 bestimmt der Empfänger einer Nachricht das einem sendenden Knoten zugeordnete Bit in jedem seiner lokalen Funktionsgrupper-mitgliedfelder unmittelbar nach dem erwarteten Empfangszeitpunkt einer Nachricht wie folgt: (1) Wenn keine der redundanten Nachrichten des sendenden Knotens syntaktisch korrekt eingetroffen ist, dann setzt der Empfänger die entsprechenden Werte der dem sendenden Knoten zugeordneten Bits in allen seinen lokalen Funktionsgruppenmitgliedsfeldern auf FALSCH, (2) Wenn das in der empfangenen Nachricht den Nachrichtensender betreffende Bit eines Funktionsgrup- petrrnitgliedfelds auf FALSCH gesetzt ist, dann setzt der Empfänger das entsprechende Bit in seinem entsprechenden lokalen Funktionsgruppenrnitgliedfeld auch auf FALSCH, (3) Wenn die Summe des Sendezeitpunktes der Nachricht und der bekannten Transportlatenz von dem vom Empfänger beobachteten Empfangszeitpunkt signifikant abweicht, dann setzt der Empfänger die dem Sender zugeordneten Bits in allen seinen entsprechenden lokalen Funk- tionsgruppervmitgliedsf eidern auf FALSCH. In allen anderen Fällen setzt der Empfänger die dem Sender entsprechenden Bits in allen seinen lokalen Funktionsgruppenmitgliedfeldern auf WAHR.
Nach Anspruch 3 kann weiters vorgesehen sein, dass jedes Mitglied einer Funktionsgruppe eine funktionsgruppenbezogene Konsistenzvariable verwaltet, die unmittelbar nach dem Senden auf WAHR gesetzt wird und die auf den Wert FALSCH gesetzt wird, sobald das in einer empfangenen Nachricht enthaltenen Funktionsgruppenmitgliedsfeld eines Nachfolgers des sendenden Knotens vom Inhalt des entsprechenden lokalen Funktionsgruppenmit- gliedsfeldes abweicht. Nach Anspruch 4 verwaltet jedes MitgÜed einer Funktionsgruppe eine funktionsgruppenbe- zogene Quittungsvariable, die unmittelbar nach dem Senden auf den Wert FALSCH gesetzt wird und die auf den Wert WAHR gesetzt wird, sobald das in einer empfangenen Nachricht enthaltene auf den ursprünglich sendenden Knoten bezogene Bit des Funktionsgruppen- mitgliedsfeldes in einer empfangenen Nachricht eines Nachfolgers des ursprünglich sendenden Knotens auf WAHR gesetzt ist.
Außerdem kann entsprechend Anspruch 5 vorgesehen sein, dass den an einer Funktionsgruppe beteiligten Knotenrechnern über eine oder mehrere Konfigurationsnachrichten bekannt gegeben wird, welche Knotenrechner eine Funktionsgruppe bilden, und wann welche Nachrichten von welchen Knotenrechnern zu erwarten sind.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn nach Anspruch 6 die Konfigurationsnachrichten verschlüsselt sind.
Nach Anspruch 7 kann vorgesehen sein, dass die Periodizität der Übertragung innerhalb einer Funktionsgruppe durch die Angabe eines Periodizitätsbit in dem in vorgestellten Zeitformat spezifiziert wird und der Periodenbegirvn jeweils zum Zeitpunkt stattfindet, zu dem alle Bits des Zeitwertes rechts vom Periodizitätsbit nicht gesetzt sind.
Weiters kann nach Anspruch 8 vorgesehen sein, dass der periodische Sendezeitpunkt einer Nachricht durch die Angabe des Offsets zum Periodenbeginn bestimmt wird.
Schließlich ist es auch noch ein Vorteil, wenn entsprechend Anspruch 9 der Kommunikationskontroller des sendenden Knotens einer Nachricht das ihm zugeordnete Bit in allen lokalen Funktionsgruppenmitgliedfeldern des sendende Knotens unmittelbar vor dem Senden auf FALSCH setzt, wenn innerhalb der letzten Komm.unikationsrunde das dem sendenden Knoten zugeordnete Bit des Funktionsgrupper-mitgliedfeldes vom Host- Computer nicht beschrieben wurde.
Die erfmdungsgemäße Aufgabe wird weiters mit einem eingangserwähnten Kommunikationskontroller eines Rechnerknotens eines verteilten Computersystems gelöst, bei dem erfindungsgemäß einer oder mehrere der oben angeführten Verfahrensschritte des Kommunikationskontrollers implementiert sind.
Vorteilhaft ist es, wenn der Komm.unikationskontroller dem Hostcomputer über eine Interruptleitung signalisiert, wenn ein Bit eines lokalen Funktionsgruppenmitgliedfelds in den Zustand FALSCH wechselt. Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn der Kommunikationskontroller dem Hostcomputer über eine Interruptleitung unmittelbar vor dem Senden einer Nachricht signalisiert, dass die Quittungsvariable nach Anspruch 5 den Wert FALSCH hat.
Schließlich ist es noch zweckmäßig, wenn der Komrnunikationskontroller dem Hostcomputer über eine Interruptleitung unmittelbar vor dem Senden einer Nachricht signalisiert, dass die Konsistenzvariable nach Anspruch 4 den Wert FALSCH hat.
Die hier offengelegte Erfindung bringt folgende Vorteile gegenüber dem bekannten Stand der Technik der verteilten Fehlererkennung, wie er z.B. im TTP/C Protokoll [1-4] realisiert ist:
Es wird eine differenzierte Mitgliedschaft eingeführt, die es ermöglicht Knoten weiter zu betreiben, die in Teilfunktionen inkonsistent sind.
Durch die Einführung getrennter Funktionsgruppen zur Überwachung der Kommunikation und zur Überwachung eines verteilten Anwendungssystems kann zwischen Fehlern in der Kommunikation und Fehlern in der Anwendung unterschieden werden.
Der Mitgliedschaf tsalgorithmus wird aus dem Übertragungsprotokoll gelöst.
Durch die harmonische Anbindt g der Periodizität an die globale Zeit lassen sich synchrone Multiclustersysteme einfach realisieren.
Durch die hier offengelegte Erfindung ergeben sich somit folgende signifikante wirtschaftliche Vorteile:
Durch die Einführung von Funktionsgruppen wird die Konstruktion von Knotenrechnern, die an mehreren Funktionsgruppen beteiligt sind, erleichtert. Damit wird eine Reduktion der Anzahl der Knotenrechner in einem System und damit eine Kostenreduktion ermöglicht.
Die Zuverlässigkeit einer gegebenen Funktion wird dadurch erhöht, dass der Ausfall einer anderen unabhängigen Funktion in einem Knotenrechner keinen Einfluss auf die gegebene Funktion hat.
Die Trennung der Fehlererkermungsfunktion von der unmittelbaren Protokollfunktion ermöglicht den Aufbau von fehlertoleranten Systemen mit Standardprotokollen, wie, z.B. ETHERNET, da das Fehlererkennungsprotokoll in einer Protokollschicht über dem Standardprotokoll der Datenkommunikation implementiert werden kann.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 zeigt die Struktur eines verteilten Computersystems,
Fig. 2. zeigt den Aufbau eines Funktionsgruppenmitgliedfelds,
Fig. 3 zeigt den Aufbau einer Konfigurationsnachricht, und
Fig. 4 zeigt die Struktur des Zeitfeldes.
Im folgenden Abschnitt wird eine konkrete Realisierung des neuen Verfahrens an einem möglichen Beispiel mit fünf Knotenrechnern, die zwei Funktionsgruppen bilden, gezeigt. Die Erfindung ist nicht auf dieses eine konkrete Realisierungsbeispiel beschränkt. Der in diesem Beispiel vorgestellte Fehlerkerkennungsεügorithmus setzt voraus, dass die Datenübertragung in Kommunikationsrunden periodisch abläuft, dass jeder korrekt sendende Knoten Zugriff auf eine global synchronisierte Zeitbasis hat, dass jeder korrekte sendende Knoten exakt einmal pro Kornrnunikationsrunde eine Nachricht sendet, und dass maximal ein Fehler innerhalb von zwei Übertragungsrunden auftritt.
Fig. 1 zeigt ein Subsystem, einen Cluster mit fünf Knotenrechner 111, 112, 113, 114 und 115, die über mindestens je einen Koπmiunikationskontroller 121, 122, 123, 124 und 125 und über je einen Host Computer 131, 132, 133, 134 und 135 verfügen, und die über ein Echtzeitkommunikationssystem 109 bestehend aus einem oder mehreren Kommunikationskanälen Nachrichten austauschen. Der Kommunikationskontroller exekutiert das Kommumkations- protokoll. Der Host-Computer führt die Applikationssoftware aus. Ein Echzeitkommunika- tionssystem 109 ist ein Kommunikationssystem, das Nachrichten innerhalb eines bekannten Echtzeitintervalls, der Transportlatenz, überträgt. Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, kann das Kommunikationssystem Ressourcenredundanz oder Zeitredundanz zur Anwendung bringen, d.h., für jede logische, vom Kommumkationskontroller 121 zur Verfügung gestellte Nachricht können gleichzeitig auf mehreren parallelen Kommunikationskanälen oder nacheinander auf einem Kommunikationskanal mehrere redundante Instanzen der logischen Nachricht, d.h. mehrere physische Nachrichten, gesendet werden. Es wird angenommen, dass dem Empfänger a priori der Sendezeitpunkt einer Nachricht bekannt gegeben wurde. Diese Bekanntgabe der Sendezeitpunkte kann unmittelbar vor dem Senden dynamisch erfolgen. Der Empfänger kann sich aus dem Sendezeitpunkt und der bekannten Transportla- tenz des Komrnunikationssystems ausrechnen, wann die letzte korrekte Instanz einer Nachricht spätestens beim Empfänger einzutreffen hat. Wenn bis zu diesem Zeitpunkt keine Nachricht vom Sender eingetroffen ist, dann ist aus der Sicht des Empfängers ein Fehler aufgetreten (Nachrichtenverlust).
Die fünf Knotenrechner 111, 112, 113, 114 und 115 können mehrere Funktionen ausführen und daher unterschiedlichen Funktionsgruppen angehören. In einem konkreten Anwendungsfall können die vier Knotenrechner 111, 112, 113 und 115 die Funktionsgruppe- 1 bilden, und die vier Knotenrechner 111, 112, 113 und 114 die Funktionsgruppe-2 bilden. Zum Beispiel realisiert in einer bestimmten Anwendung Funktionsgruppe-1 die Funktion einer verteilten Uhrensynchronisation [6] und Funktionsgruppe-2 die Funktion eines verteilten Bremssystems mit vier Bremsen in einem Kraftfahrzeug, die von den Knotenrechner 111, 112, 113 und 114 gesteuert werden. Wenn ein Fehler in einer Bremse auftritt, so ist die im Rechnerknoten parallel ablaufende Funktion der Uhrensynchronisation von diesem Fehler nicht unrnittelbaj betroffen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird jeder dieser Funktionsgruppen ein eigenes Funktionsgruppenmitgliedfeld (Fig. 2) zugeordnet, dessen Bitlänge mindestens der Anzahl der Knotenrechner in der Funktionsgruppe entspricht, und wo jedem in einer Funktionsgruppe beteiligten Knotenrechner ein bestimmtes Bit, z.B. 201, 202, 203, 205, des Funktionsgruppenmitgliedfeldes eindeutig zugeordnet ist. In diesem Beispiel bedeutet z.B. der Wert WAHR des Bits 201 dass die Funktion-1 im Knotenrechner 111 korrekt ausgeführt wird und der Wert FALSCH dass die Funktion-1 im Knotenrechner 101 nicht korrekt ausgeführt wird. Jeder Knotenrechner 111 verwaltet eine lokale Version des Fur-ktiorisgruppen itgliedf eldes jeder Funktionsgruppe, an der er beteiligt ist.
Es wird davon ausgegangen, dass die Nachrichten periodisch in Runden gesendet werden und dass die zeitliche Sendeordnung der Nachrichten innerhalb einer Funktionsgruppe a priori festgelegt wird. Diese Festlegung kann über eine Konfigurationsnachricht (Fig. 3) erfolgen, die angibt, welche Periodizität 301 eine Funktionsgruppe hat und wann (Offset 312 der Nachricht 1, etc.) jeder Knoten 310 welche Nachrichten 311 zu senden hat. Innerhalb einer Funktionsgruppe sind alle Nachrichten zeitlich geordnet. Da ein Echtzeitkommunikationssystem eine bekannte Transportlatenz haben muss, ist somit auch festgelegt, wann eine Nachricht beim Empfänger einzutreffen hat. Es ist vorteilhaft, die Konfigurationsnachrichten zu verschlüsseln, um zu verhindern, dass ein fehlerhafter oder eine böswilliger Rechnerknoten, der dazu nicht berechtigt ist, eine falsche Konfigurationsnachricht an richtige Rechnerknoten verteilen kann. Die Rundenperiode (Feld 301 in Fig.3) kann direkt von der global zur Verfügung stehenden Zeit abgeleitet werden. Fig. 4 zeigt ein von der Object Management Group (OMG) standardisierte Zeitdarstellung [5], die aus 8 Byte besteht. Diese Zeitdarstellung 401 verwendet das Binärformat, wobei die volle physikalische Sekunde 402 den zentralen Bezugswert darstellt. Mit diesem Zeitformat 401 lässt sich jeder Zeitpunkt innerhalb der nächsten zehntausend Jahre mit einer Genauigkeit von ca. 60 Nanosekunden darstellen. Jedem Bit dieses Zeitformats kann eine Periodizität zugeordnet werden, die sich aus der Stellung des Bits im Zeitformat ergibt. Wenn die Periodizität einer Runde über ein so ausgewähltes Periodizitätsbit 403 spezifiziert wird, so stehen alle Perioden in allen Subsystemen zueinander in einem harmonischen Verhältnis. Im Beispiel der Fig. 4 ist das Periodizitätsbit 403 das 6. Bit rechts von dem vollen Sekundenbit 402. Das Periodizitätsbit 403 bestimmt somit eine Rundenfrequenz von 1/26 Sekunden, das entspricht 64 Hz. Der Periodenbeginn ist definiert als der Zeitpunkt, zu dem alle Bits rechts vom Periodizitätsbit 403 im Zeitformat 401 nicht gesetzt sind. Der Sendezeitpunkt eines Knotenrechners kann durch die Angabe des Offsets 410 vom Periodenbeginn präzise spezifiziert werden. Wenn die Periodizität jeder Runde eine Zweierpotenz der kleinsten Runde entspricht, dann ist es möglich, große synchrone Systeme, die über eine Vielzahl von Clustern verfügen, einfach aufzubauen. In den unterschiedlichen Clustern können auch unterschiedliche Kornrnunikationsprotokolle eingesetzt werden.
Unmittelbar vor dem Senden einer Nachricht setzt der sendende Kontenrechner (der Sender) 111 das ihm zugeordnete Bit in seinem lokalen Ftinktionsgrupper-mitgliedfeld 201 auf WAHR, wenn der Sender seine Funktionsfähigkeit in dieser Funktionsgruppe als gegeben ansieht. Vor dem Senden einer Nachricht setzt der Sender 111 das ihm zugeordnete Bit in seinem lokalen Funktionsgruppenrnitgliedfeld 201 auf FALSCH wenn der Sender seine Funktionsfahigkeit in dieser Funktionsgruppe als nicht gegeben ansieht. Im vorangegangenen Beispiel mit der defekten Bremse wird der Sender sein Bit im Funktionsgrupper-mit- gliedfeld-1, der Uhrensynchronisation auf WAHR und sein Bit im Funktionsgruppenmitgliedfelds, dem Bremssystem, auf FALSCH setzen, wenn die lokale Bremse fehlerhaft ist.
Unmittelbar vor dem Senden einer Nachricht uss der Sender alle seine lokalen Furtktions- gruppenmitgliedsf eider in die zu sendende Nachricht kopieren und mit der Nachricht an die Empfänger senden.
Der Empfänger einer Nachricht setzt das dem Sender zugeordnete Bit in jedem seiner lokalen Funktionsgruppen itgliedfelder urimittelbar nach dem erwarteten Empfangszeitpunkt einer Nachricht von einem Sender wie folgt: (1) Wenn bis zu diesem Zeitpunkt keine der redundanten Nachrichten des Senders syntaktisch korrekt eingetroffen ist, dann setzt der Empfänger den Wert des dem Sender zugeordneten Bits in all seinen betroffenen lokalen Funktionsgruppervmitgliedsfeldern auf FALSCH. Eine Nachricht ist syntaktisch korrekt, wenn die CRC Überprüfung der Nachricht keinen Fehler anzeigt.
(2) Wenn das in der empfangenen Nachricht dem Nachrichtensender zugeordnete Bit in einem Funktionsgruppenrnitgliedfeld auf FALSCH gesetzt ist, dann setzt der Empfänger das entsprechende Bit in seinem entsprechenden lokalen Funktionsgruppenmitgliedsfeld auf FALSCH.
(3) Wenn die Summe des Sendezeitpunktes der Nachricht und der bekannten Transportlatenz von dem vom Empfänger beobachteten Empfangszeitpunkt signifikant abweicht, dann setzt der Empfänger den Wert des dem Sender zugeordneten Bits in all seinen lokalen Funktionsgruppenrnitgliedsfeldern auf FALSCH. Der beobachtete Empfangszeitpunkt weicht vom erwarteten Empfangszeitpunkt signifikant ab, wenn die Differenz zwischen diesen beiden Zeitpunkten, die in den aktiven Intervallen einer sparse timebase (siehe[6], p. 56) liegen müssen, größer ist als die Dauer eines aktiven Zeitintervalls der sparse timebase.
(4) In allen anderen Fällen setzt der Empfänger die entsprechenden Bits in seinen lokalen Funktionsgruppenmitgliedfeldern auf WAHR.
Jedes Mitglied einer Funktionsgruppe kann eine funktionsgrupperibezogene Konsistenzvariable verwalten, die unmittelbar nach dem Senden auf den Wert WAHR gesetzt wird und die auf den Wert FALSCH gesetzt wird, sobald das in einer empfangenen Nachricht enthaltenen Funktionsgruppenmitgliedsfeld eines Nachfolgers des Senders vom Inhalt des entsprechenden lokalen Funktionsgruppenmitgliedsfeldes abweicht. Durch diese Regel wird eine Inkonsistenz im System entdeckt, die innerhalb der letzten Runde beobachtet werden konnte.
Jedes Mitglied einer Funktionsgruppe kann eine funktionsgruppenbezogene Quittungsvariable verwalten, die unmittelbar nach dem Senden auf FALSCH gesetzt wird und die auf den Wert WAHR gesetzt wird, sobald das in einer empfangenen Nachricht enthaltene, auf den Sender bezogene Bit des Ftmktionsgruppervrnitgliedsfeldes in einer empfangenen Nachricht eines Nachfolgers des Senders auf WAHR gesetzt ist. Durch diese Regel wird überprüft,ob irgendein Empfänger die Nachricht des Senders erhalten hat. Wenn der Kommunikationskontroller 121 des Senders einer Nachricht das dem Sender zugeordnete Bit in allen lokalen Fvmktionsgruppenmitgliedfeldern des Senders unmittelbar vor dem Senden auf FALSCH setzt, im Falle, dass innerhalb der letzten Kommunikationsrunde das dem Sender zugeordnete Bit des Funktionsgruppenmitgliedfeldes vom Hostcomputer 131 nicht beschrieben wurde, dann wird der Hostcomputer 131 gezwungen, in jeder Runde in jedem Funktionsgruppenrnitgliedfeld das dem Sender zugeordnete Bit erneut auf WAHR zu setzten, sofern die betreffende Funktion noch immer erfüllt wird. Durch diese Regel wird verhindert, dass ein fail-silent Ausfall einer Funktion des Hostrechners 131 von den Kommunikationspartnern innerhalb einer Funktionsgruppe nicht beobachtet werden kann.
Wenn in einem Anwendungsfall gewünscht wird zu unterscheiden, ob ein Fehler in dem Kommunikationssystem 109 oder in einem Hostcomputer 131 aufgetreten ist, so können zwei verschiedene Funktionsgruppen mit entsprechenden Funktionsgruppenmitgliedfeldern eingeführt werden. Die eine Funktionsgruppe überwacht die Funktion der Kommunikation, während die andere Funktionsgruppe die Funktion der Anwendung im Host überwacht.
Um den Host-Rechner zu entlasten und die Verarbeitung zu beschleunigen kann, das offengelegte Verfahren zur konsistenten Fehlererkennung in einem verteilten Computersystem auch in der Hardware des Kommuhikationskontrollers 121 verwirklicht werden. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, den Hostcomputer 131 über eine-Interruptleitung 151 zu signalisieren (Fehlerinterrupt), wenn ein Bit eines lokalen Funktionsgruppenmitgliedfeldes des Kommunikationskontrollers 121 vom Zustand WAHR in den Zustand FALSCH wechselt. Wenn kein Fehlerinterrupt auftritt, kann der Hostcomputer 131 annehmen, dass die Kommunikation innerhalb der Funktionsgruppen des Hostcomputers fehlerfrei funktioniert.
Der Kommunikationskontroller 121 kann dem Hostprozessor 131 über eine Interruptleitung 151 auch signalisieren, wenn in der vergangenen Runde keiner der korrekten Empfänger die letzte gesendete Nachricht dieses Knotenrechners quittiert hat oder wenn in der letzten Runde eine Inkonsistenz beobachtet wurde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur konsistenten Erkennung von Fehlern in einem verteilten Echtzeitcomputersystem, mit einer Vielzahl von Knotenrechnern, z.B. die fünf Knotenrechner (111, 112, 113, 114, 115), die über mindestens je einen Kommunikationskontroller (121, 122, 123, 124, 125) und über je einen Host-Computer (131, 132, 133, 134, 135) verfügen, und die über ein rundenbasiertes Echtzeitkommunikationssystem (109) bestehend aus einem oder mehreren Kommunikationskanälen Nachrichten austauschen, wobei für jede logische Nachricht eine oder mehrere redundante physische Nachrichten transportiert werden können, und wo alle Knotenrechner über einen Zugriff auf eine global synchronisierte Zeit verfügen, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenrechner Funktionsgruppen bilden, wobei ein Knotenrechner Mitglied mehrerer Funktionsgruppen sein kann, und wo jeder Funktionsgruppe ein dediziertes Funktionsgruppenrnitgliedfeld zugeordnet ist, dessen Bitlänge mindestens der Anzahl der Knotenrechner in dieser Funktionsgruppe entspricht, und wo jedem in einer Funktionsgruppe beteiligten Knotenrechner (111) ein spezifiziertes Bit (201) des Funktionsgruppenmitgliedfeldes eindeutig zugeordnet ist, und wo jeder Knotenrechner eine lokale Version des Funktionsgruppenmitgliedfeldes jeder Funktionsgruppe, an der er beteiligt ist, verwaltet, und wo vor dem Senden einer Nachricht der sendende Knoten das ihm zugeordnete Bit in seinem lokalen Funktionsgrupperimitgliedfeld auf WAHR setzt, wenn der sendende Knoten seine Funktionsfähigkeit in dieser Fuhktionsgruppe als gegeben ansieht, und wo vor dem Senden einer Nachricht der sendende Knoten das ihm zugeordnete Bit in seinem lokalen Funktionsgruppenrnitgliedfeld auf FALSCH setzt, wenn der sendende Knoten seine Funktionsfähigkeit in dieser Funktionsgruppe als nicht gegeben ansieht, und wo der sendende Knoten alle seine lokalen Funktionsgruppenmitgliedsfelder in eine zu sendende Nachricht kopiert, um sie an die Empf nger zu übertragen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger einer Nachricht das einem sendenden Knoten zugeordnete Bit in jedem seiner lokalen Funktions- gruppenmitgliedfelder unmittelbar nach dem erwarteten Empfangszeitpunkt einer Nachricht wie folgt bestimmt: (1) Wenn keine der redundanten Nachrichten des sendenden Knotens syntaktisch korrekt eingetroffen ist, dann setzt der Empfänger die entsprechenden Werte der dem sendenden Knoten zugeordneten Bits in allen seinen lokalen Funktionsgrup- penmitgliedsfeldern auf FALSCH, (2) Wenn das in der empfangenen Nachricht den Nachrichtensender betreffende Bit eines Funktionsgruppenmitgliedfelds auf FALSCH gesetzt ist, dann setzt der Empfänger das entsprechende Bit in seinem entsprechenden lokalen Funktionsgruppenrnitgliedfeld auch auf FALSCH, (3) Wenn die Summe des Sendezeitpunktes der Nachricht und der bekannten Transportlatenz von dem vom Empfänger beobachteten Empf angszeitpunkt signifikant abweicht, dann setzt der Empfänger die dem Sender zugeordneten Bits in allen seinen entsprechenden lokalen Funktionsgruppenmitgliedsf eidern auf FALSCH. In allen anderen Fällen setzt der Empfänger die dem Sender entsprechenden Bits in allen seinen lokalen Funktionsgruppenmitgliedfeldern auf WAHR.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mitglied einer Funktionsgruppe eine funktionsgruppenbezogene Konsistenzvariable verwaltet, die unmittelbar nach dem Senden auf WAHR gesetzt wird und die auf den Wert FALSCH gesetzt wird, sobald das in einer empfangenen Nachricht enthaltenen Funktionsgruppenmitgliedsfeld eines Nachfolgers des sendenden Knotens vom Inhalt des entsprechenden lokalen Funktionsgruppenmitgliedsfeldes abweicht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mitglied einer Funktionsgruppe eine funktionsgruppenbezogene Quittungsvariable verwaltet, die unmittelbar nach dem Senden auf den Wert FALSCH gesetzt wird und die auf den Wert WAHR gesetzt wird, sobald das in einer empfangenen Nachricht enthaltene auf den ursprünglich sendenden Knoten bezogene Bit des Fiinktionsgruppenmitgliedsfeldes in einer empfangenen Nachricht eines Nachfolgers des ursprünglich sendenden Knotens auf WAHR gesetzt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den an einer Funktionsgruppe beteiligten Knotenrechnern über eine oder mehrere Konfigurationsnachrichten bekannt gegeben wird, welche Knotenrechner eine Funktionsgruppe bilden, und wann welche Nachrichten von welchen Knotenrechnern zu erwarten sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsnachrichten verschlüsselt sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Periodizität der Übertragung innerhalb einer Funktionsgruppe durch die Angabe eines Periodizitätsbit (403) in dem in (401) vorgestellten Zeitformat spezifiziert wird und der Periodenbeginn jeweils zum Zeitpunkt stattfindet, zu dem alle Bits des Zeitwertes rechts vom Periodizitätsbit (403) nicht gesetzt sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der periodische Sendezeitpunkt einer Nachricht durch die Angabe des Offsets (410) zum Periodenbeginn bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommurükationskontroller (121) des sendenden Knotens einer Nachricht das ihm zugeordnete Bit in allen lokalen Funktionsgruppenmitgliedfeldern des sendende Knotens unmittelbar vor dem Senden auf FALSCH setzt, wenn innerhalb der letzten Kommunikationsrunde das dem sendenden Knoten zugeordnete Bit des Funktionsgruppenmitgliedfeldes vom Host-Computer nicht beschrieben wurde.
10. Kommumkationskontroller eines Rechnerknotens eines verteilten Computersystems, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Verfahrensschritte von einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 in der Hardware des Kommunikationskontrollers (121) implementiert sind.
11. Kommunikationskontroller eines Rechnerknotens eines verteilten Computersystems nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommunikationskontroller (121) dem Hostcomputer (131) über eine Interruptleitung (151) signalisiert, wenn ein Bit eines lokalen FunktionsgrupperLmitgliedfelds in den Zustand FALSCH wechselt.
12. Kommunikationskontroller eines Rechnerknotens eines verteilten Computersystems nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommurükationskontroller (121) dem Hostcomputer (131) über eine Interruptleitung (151) unmittelbar vor dem Senden einer Nachricht signalisiert, dass die Quittungsvariable nach Anspruch 5 den Wert FALSCH hat.
13. Kommumkationskontroller eines Rechnerknotens eines verteilten Computersystems nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommunikationskontroller (121) dem Hostcomputer (131) über eine Interruptleitung (151) unmittelbar vor dem Senden einer Nachricht signalisiert, dass die Konsistenzvariable nach Anspruch 4 den Wert FALSCH hat.
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