JPH02173831A - 二重化中央処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、運用系制御処理装置と待機系制御処理装置と
を備え、運用系制御処理装置の故障時、運用系制御処理
装置から待機系制御処理装置に切り替えるようにして中
央処理装置の動作を保証するようにした二重化中央処理
装置に係り、特に運用系制御処理装置の電源断時におけ
る系切替制御を改善したものに関する。

［従来の技術］ 従来、この種の二重化中央処理装置は、運用系制御処理
装置（以下、単に運用系という）と、待機系制御処理装
置（以下、単に待機系という）とを備え、正常時は運用
系から被制御対象装置を制御し、ソフトウェアの暴走等
の障害が運用系で発生するような異常時は、系の切替え
を行って運用系から待機系にシステム運用権を受は渡す
ような緊急制御回路を持っている。

この緊急制御回路によって、その内部の運用情報記憶装
置に保持した運用情報を、系の切替え時に、運用系の動
作とは無関係に待機系に転送し、待機系は新運用系とし
て上記運用情報を基に制御処理を行って、システムの信
頼性を高めるという方式が採られていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかじな゛がら、上述の従来装置では、運用情報を揮発
性記憶装置に記憶させているため、特に運用系の電源が
断するという異常時には、ソフトウェア異常と異なり、
運用情報か消えてしまい、その結果、新運用系は旧運用
系の運用情報に基つく制御処理ができないという欠点が
あった。

また仮に、運用情報記憶装置を不揮発性にしても、電源
が断になると記憶装置が作動しなくなるため、消えない
で残っている運用情報を記憶装置から読み出すことがで
きなくなり、上記した欠点は解消できなかった。

本発明は、電源断の影響を受ける前に系の切替えを行う
ようにすることによって、上記した従来技術の欠点を解
消し、運用系の電源が断したときであっても、記憶装置
が電源断の影響を受けることなく、記憶装置に記憶した
運用情報を自動的に待機系に転送することが可能な二重
化中央処理装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の二重化中央処理装置は、同一の制御機・能を持
ち、同一構成の運用系と待機系とを備え、運用系が故障
したとき出力される系切替信号により緊急制御回路が作
動して、記憶装置に記憶した運用情報を待機系に転送す
ると共に、待機系が運用系に代わって制御処理を行う二
重化中央処理装置において、運用系の電源電圧を監視し
て、その電圧値が運用系の最低動作電子になったとき、
緊急制御回路に系切替信号を出力する電源監視回路を設
けるようにしたものである。

５作用］ 運用系の電源、か断になると、その電源電圧は瞬時にで
はなく、徐々に低下していく。

すると、運用系の電源電圧を監視している電源監視回路
が、電源が完全に断になる前に運用系の最低動作電圧を
検出するため、電源監視回路から緊急制御回路に系切替
信号が出力される。

従って、記憶装置が非作動となる前に緊急制御回路が作
動するため、記憶装置からの読出しか不可能となったり
、これに記憶していた運用情報が消えたりすることなく
、その運用情報が待機系に転送される。そして、待機系
が新運用系となって旧運用系の運用情報に基つき制御処
理が行われる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図を用いて説明する。

第１図は、交換機に適用した本発明の二重化中央処理装
置例を示すブロック図である。

実施例の説明に入る前に、交換機用の二重化中央処理装
置の運用情報について説明する。ここでの運用情報は系
の切替回数である。即ち、二重化してシステム保証をし
たとしても、系切替回数が異常に多いということは、シ
ステムそのものに問題があることになる。そのようなシ
ステムは使用を中止して、他のシステムと交換すべきで
ある。

このため、系の切替えがある度に切替回数を運用情報と
してカウントし、このカウント値が設定値に達したとき
、システム異常と判断する。この場合において、電源断
による異常時に系切替回数が消えてしまうというは許さ
れないのである。

さて、第１図において、符号１は運用系を、２は待機系
を示しており、これら運用系ｌ、侍磯系２は同一の構成
となっている。また、これらを構成する同一機能を有す
る部分には同一符号を付すると共に、これら符号に添字
を付けて、添字ａは運用系１を、添字すは待機系２をそ
れぞれ表すようにしている。

運用系１の中央処理装置（ＣＰＵ）３ａは、障害発生時
に系の切替えを行う緊急制御回路４ａに接続される。緊
急制御回路４ａに内蔵されている揮発性情報記憶装置と
してのカウンタ５ａは、系の切替え発生の度に自律的に
カウント値をインクリメントして現運用情報である系切
替回数を記憶する。

ここで、カウンタ５ａに系の切替回数をカウントさせる
のは、既述したように、このカウント値が成る値になっ
たとき、システムの使用を中止して、別の二重化中央処
理装置を使用するためである。

なお、待機系２のカウンタ５ｂは運用系１のカウンタ５
ａのコピーであり、図には示されていないか、正常時で
あっても適宜カウンタ５ａの内容か転送されるようにな
っており、同一内容を保持する。また、カウンタ５ｂは
そのカウント値を読み出すことは可能であるか、書き換
えることはできないようになっている。

緊急制御回路４ａは、また、運用系ｌと待機系２とにま
たかって形成される運用／待機切替制御回路２０を構成
する一方の運用切替制御回路１０ａを持っている。他方
の待機切替制御回路Ｉ　Ｑ　ｌ）は待機系２の緊急制御
回路４ｂ内に設けられる。

運用切替制御回路１０ａと待機切替制御回路ｌｏｂとか
らなる運用／待機切替制御回路２０は、運用系ｌに障害
か発生したとき反転し、運用切替制御回路１０ａから“
Ｈ”出力を出して、系の切替えを行い、待機系２を新運
用系とし、回連用系ｌに代わって制御処理を行わせる。

また、同時に運用系ｌのバッファ１２ａと、待機系２の
バッファｌｌｂとのトライスティト状態を解除して、カ
ウンタ５ａからカウンタ５ｂへの転送回路を形成する。

なお、待機系２が運用系として作動しているときに、運
用／待機切替制御回路２０の反転が生じると、待機系２
のバッファ１２ｂ七運用系ｌのバッファｌｌａとのトラ
イスティト状態か解除され、カウンタ５ｂからカウンタ
５ａへの転送回路が形成される。

上記した運用／待機切替制御回路２０の反転は、緊急制
御回路４ａに内蔵されたウォッチドッグタイマ７ａとＯ
Ｒ回路９ａ及び、緊急制御回路４ａの外部であるか運用
系ｌ内に設けられた電源監視回路６ａによって行われる
。

この電源監視回路６ａは、運用系ｌを構成する各部に電
源電圧を供給する電源８ａの電源電圧を監視して、その
電圧値が運用系ｌの最低動作電圧になったとき、上記緊
急制御回路４ａに系切替信号を出力する。運用系ｌの最
低動作電圧は、具体的には、運用系ｌの各部を構成する
集積回路の動作絶対最小定格値に設定される。

７ｕ源一監視路６ａの出力は、ウォッチドッグタイマ７
ａの出力か人力された２人力ＯＲ回路９ａの他方の入力
端に入力され、何れか一方の出力か”ｌ−ピになればＯ
Ｒ回路９ａは゛Ｌパ出力を出す。即ぢ、ソフトウェアの
暴走等の故障か発生し、上記つｔノチドノグタイマ７ａ
か起動して“１１パになったとき、または、電源か断に
なって、上記電源監視回路６ａか“Ｈｏ”出力を出した
とき、ＮＯＲ回路９ａはＬ　”信号を出力する。このＮ
ＯＲ回路９ａの出力が上記運用／待機切替制御回路２０
の運用切替制御回路１０ａに入力されたとき、障害かあ
ったとして運用／待機切替制御回路２０を反転させるよ
うにな−）でいる。

次に、上記したような構成における作動を説明する。な
お、ここでは、待機系２か運用系になるときにも、運用
系１として取り扱って説明する場合かある。

運用／待機切替制御回路２０か反転して、系の切替えか
起こる毎にカウンタ５ａによってその系切替回数がカウ
ントされる。

ここで運用系ｌの電源８ａか断になると、その電源電圧
は除々に低下していくが、その電源電圧は電源監視回路
６ａによって常に監視されている。

従って、電源８ａが完全に断になる途中で運用系ｌの最
低動作電圧か電源監視回路６ａによって検出される。

最低動作電圧が検出されると、電源監視回路６ａから緊
急制御回路４ａに系切替信号“Ｈ”が出力され、緊急制
御回路４ａ内部のＮＯＲ回路９ａの出力をＬ°′にする
。このため、システム運用権を決定する運用／待機切替
制御回路２０の運用系１の運用切替制御回路１０ａの出
力が“Ｈ”に反転する。この反転により、運用系１はシ
ステム運用権を放棄する。そして、運用／待機切替制御
回路２０の待機系２の待機切替制御回路１０ｂの出力が
“’　Ｌ　”に反転し、待機系２はシステム運用権を獲
得して新運用系となる。

また、同時に運用系ｌのプリセットカウンタ５ａに記憶
している系切替回数の待機系２への転送を許容していた
バッファ１２ａ及びｌｌｂが、運用系ｌの運用切替制御
回路１０　ａ’の反転出力゛Ｈ”及び、待機切替制御回
路１０ｂの反転出力“°Ｈ”により、それぞれトライス
ティト状態となるため、上記方向の転送は規制される。

これに代わって、新運用系となった待機系２から回連用
系ｌへの方向の転送路が、バッファｌｌａ、１２ｂのト
ライステート状態の解除により、確保されることになる
。

従って、運用系１のカウンタ５ａに記憶している系切替
回数は電源断により破壊される前に、待機系２に転送さ
れる。このため、新運用系となった待機系２は回連用系
ｌの系切替回数に基づいた制御処理を行う。これにより
、それまでの系切替回数が保持されるため、電源断によ
る障害が生じても、この系切替回数の値によってシステ
ムの交換時期を判断できる。

なお、上記した電源断時の系切替は、待機系で電源断し
た場合、待機系のカウンタの系切替回数が運用系に転送
されると不都合となるが、その心配はなく、電源断が運
用系で発生したときのみ有効となっている。即ち、待機
系２の運用／待機切替制御回路２０の待機切替制御１回
路ｔａｂの出力は“Ｈ”であるから、待機系２の電源８
ｂが断になって、電源監視回路６ｂが系切替信号“Ｈ”
を出力しても、運用／待機切替制御回路２０の状態は変
わらない。従って、系の切替えも運用情報の転送も行わ
れない。

なお、上記実施例では二重化中央処理装置が交換機に適
用されている場合について説明したが、これに限定され
るものではな（、一般的な二重化中央処理装置に適用で
きる。

また、運用情報を記憶する手段として、揮発性記憶装置
であるカウンタが例示されているが、これ以外の一般的
な揮発性記憶装置でも、あるいは不揮発性記憶装置であ
ってもよい。

また、本実施例では、電源監視回路を緊急制御回路の外
部に設けるようにしであるが、緊急制御回路の内部に設
けるようにしてもよい。

さらに、電源監視回路またはウオッチドックタイマから
の系切替信号をＮＯＲ回路で検出するようにしたが、こ
れに限定されるものではな（、これと等価な機能を有す
る回路であれば何れでもよい。特に、障害の種類が、Ｃ
ＰＵのソフトウェアによる暴走の場合には、健全性を保
つため緊急制御回路はＣＰＵと別個に設ける必要がある
が、障害がこのようなＣＰＵの暴走ではなく、電源障害
の場合には、電源障害が発生した系全体が異常になって
しまうため、これを検知して系の切替えを行う制御回路
系は、ＣＰｔＪで実現するようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、運用系の電源電圧を監視して、電源断
時に緊急制御回路に系切替信号を出力する電源監視回路
を設けて、電源断の影響を受ける前に系の切替えを行う
ようにしたので、運用系の電源が断したときであっても
、記憶装置が電源断の影響を受けることなく、記憶装置
に記憶した運用情報を自動的に待機系に転送することが
できる。

従って、システム運用の信頼性を可及的に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の二重化中央処理装置の実施例を示すブ
ロック図である。 図中、ｌは運用系制御処理回路、２は待機系制御処理回
路、３ａ、３ｂは中央処理装置、４ａ。 ４ｂは緊急制御回路、５ａ、５ｂは記憶装置としてのカ
ウンタ、６ａ、６ｂは電源監視回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同一機能、同一構成の運用系制御処理装置と待機系制御
   処理装置とを備え、運用系制御処理装置が故障したとき
   出力される系切替信号により緊急制御回路が作動して、
   運用系制御処理装置の記憶装置に記憶した運用情報を待
   機系制御処理装置に転送すると共に、待機系制御処理装
   置が運用系制御処理装置に代わって制御処理を行う二重
   化中央処理装置において、 運用系制御処理装置の電源電圧を監視して、その電圧値
   が運用系制御処理装置の最低動作電圧になったとき、上
   記緊急制御回路に系切替信号を出力する電源監視回路を
   設けたことを特徴とする二重化中央処理装置。