JPH02504683A - ３台の実質的に同一のデータ処理ユニットの並列同期動作用スタート信号の発生方法および装置 - 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】 ３台の実質的に同一のデータ処理ユニットの並列同期動作用スタート信号の発生 方法および装置技術分野 本発明は、３台の実質的に同一のデータ処理ユニットを並列同期動作させるため のスタート信号の発生方法およびＶｉ隨であって、３台の同一ユニットの出力の アレイが各データ処理タイミング周期内で一致した２進状態をとり、複数の出力 アレイを介してこれらのユニットが複数の２道ビツトを含む相互に同じデータ・ ワードを送出するよ・うにするための前記発生方法および装置に関する。

背景技術 少なくとも３台の同一のデータ処理ユニットを含むデータ処理システムの広告宣 伝文句によれば、このような冗長システムが、冗長度をもたないシステムと同様 にスタートアップできること、入出力制ｔＩｉｌｔａ子を制御対象ブＯセスに接 続して電源スィッチを投入しさえすれば並列同期動作が自動的に行なわれること 、そしてこの種の動作は、多数決選択原理の助【プによる極めて高度の信頼性、 誤差裕度および誤差解析の利点を持つことがうたわれている。

しかしこのような一般的な電圧スイッチの投入という、これまで通りのスタート アップ、すなわちコールドスタートが冗長度を持つシステムでは、しばしばうま く行かないのは、経験の示す通りである。

発明の開示 本発明では、全ての条件が満たされたとき３台の同一のデータ処理ユニットの並 列同期動作かり能になるような、何種類かの条件が考慮されている。第１の条件 は、それぞれのデータ処理ユニットがサービス可能であること、すなわち正しい データ処理を行ないうることである。

サービス可能性は、通常はデータ処理ユニットに個々に適用される試験ブＯグラ ムを利用して点検される。サービス可能性の点検はまた、適切な命令シーケンス を用いてユニットにデータ処理を命令することによっても行なわれる。第２の条 件は、これらのデータ処理ユニットが正確に同じタイミングで動作することであ り、これは共通のタイミング発生器などによって実理され、もし第１の条件が満 たされているならば、ユニットは個々に計算されたデータ・ビットおよび数ビッ トを含むデータ・ワードを同期して送出することになる。

もし、第１および第２の条件が渦だされているならば、並列同期動作のための第 ３の条件は、これらのユニットが各データ処理タイミング周期内で、全く同じプ ログラム命令を並列に実行することである。例えば米国特許第４．０９９．２４ １号には、どのようにしてプロセッサ２重システムが並列同期動作を開始するか が説明されており、そこでは正しい段階におけるスタート信号によって特殊なス タート命令が指示される。

本発明によれば、ユニットが個々にランダム・スタート・アップを利用して、シ ステムのタイミングに従って相互に異なるデータ処理を実行することができ、そ の結果、序論で述べた出力アレイが同じタイミング周期内で相異なるデータ・ワ ードを送出できる場合、すなわち第１および第２条件が満たされた場合にのみ並 列同期動作用のスタート信号が発生される。比較動作により決定されるワードの 差は、次に並列同期動作用のスタート信号に変換される。

３重の冗長度を持つシステムでは、スタート信号を発生させるのに使用される１ ワードは少なくとも２個のデータ・ピットを含む必要があり、そうでないと１タ イミング周期ｍ内でワードの差を決定することができない。１ワードあたりのビ ット数が多いほど、スタート信号を速く発生する確率が大きくなる。

多数決選択原理に基づくデータビットを用いる冗長システムにおいては、データ 処理ユニットの３個の同じ出力からなる１個のアレイから、複数のタイミング周 期にわたって得られた２道状態であっても、スタート信号の発生のために使用さ れうる。状態の差は記録され、これらはタイミング周期内の比較動作により、ア レイ内のユニット出力の３対中の２対について決定される。アレイ出力の３対の 全てにおける状態差が複数のタイミング周期にわたって記録されたならば、スタ ート信号が発生される。

３重の冗長度を持つシステムのスタートアップは、本発明のスタート信号が使用 された場合には、上述のコールドスタートを用いる場合よりも信頼性が高い。こ の、本発明の信号の発生特性は、請求の範囲に開示されている。

図面の簡単な説明 次に添付図面を参照しつつ本発明の詳細な説明するが、唯一の図には、ＡＮＤ素 子９と３つの比較器１ｏとを含むスタート信号発生器５に接続された、３台のデ ータ処理ユニット１が示されている。

発明の最良の実施態様 ３台の実質的に同一のデータ処理ユニット１のそれぞれには、コールドスタート 端子２が備えられており、この端子にコールドスタート信号を受けると、各ユニ ットは、共通のタイミング発生器３により決定されるタイミングでデータ処理を 行なうことができる。さらに、これらのユニットは、これらのユニットの並列同 期動作用のスタート信号を発生するための共通のスタート信号発生器５に接続さ れたスタート信号入力４を有する。図には、データ処理ユニットの、これらユニ ットを利用して１ｌｌＪ＠される装置、例えば遠隔通信装冒への接続は示されて おらず、また、スタート信号によって並列同期動作を実現するための通常のユニ ット用部品も示されていない。もし３台の同一ユニットの出力のアレイ６が一致 した２進状態をとれば、あるいは、もし複数（図示では２つ）の出力アレイ７が 複数のデータヒツトを含む一致したデータ・ワードを送出すれば、データ処理タ イミング周期内で３重の冗長度が存在することになる。

しかし、これらのデータ処理ユニットのランダムスタートアップを行なえば、相 互に異るデータ・ワードが出力アレイ７を介して送出される。ランダムスタート アップは、これらのユニットの端子２が相異なるタイミング周期内でコールドス タート信号を受け、かつ／または、これらのユニットにランダムデータ処理命令 が並列に指示された時に行なわれる。

データ処理ユニット１と同期的に動作するようにタイミング発生器３に接続され 、かつ（図において）作動入力８をコールドスタート端子２の１つに接続されて いるスタート信号発生器５は、ＡＮ［）応答性２進論理素子９を含み、この論理 素子の入力は、ＥＸＯＲ応答性論理素子を含む３個の比較器１０に接続されてい る。データ処理ユニットの出力アレイ７がスタート信号発生器の比較器１０の入 力に接続されていることにより、それぞれのデータ処理ユニットから得られたデ ータ・ワードは、同じタイミング周期内に他の２つのユニットから得られたデー タ・ワードと比較される。ＡＮＤ素子９は、比較器によって決定された「全ての データ処理ユニットが異る」状態をスタート信号に変換し、その出力はスタート 信号発生器の非作動化入力１１およびデータ処理ユニットのスタート信号入力４ に接続されている。

実際には、比較器１０は多数決選択原理によりデータ処理ユニットの並列同期動 作を通常のように監視するためにも用いられる。この場合には、スタート信号は 単にＡＮＤ素子９を非作動化するだけである。

ビットに基づく監視が行なわれるデータ処理装置においては、多数決選択比較器 は単に同じユニットの１出力アレイ６にのみ接続される。１ピツト比較器を監視 とスタート信号発生との双方に用いるときは、同じタイミング周期内に「全ての データ処理ユニットが相異る」という発明上の状態を決定することは不可能であ るので、この場合は、３個の単安定再トリガ不能素子１２を比較器１０とＡＮＤ 素子９との間に配置する。もし、３個の１ビツト比較器のうちの２個が、あるタ イミング周期内に２進状態の差を見出したときは、関連する２＠の単安定素子が 作動せしめられ、これらの素子の特性的復旧時間は複数のデータ処理タイミング 周期を含む。［全てのデータ処理ユニットが相異なる］状態は、もし第３単安定 素子も、前に作動せしめられた２個の単安定素子が非作動状態へ復帰する以前に 作動せしめられたならば与えられる。ピットに基づく多数決選択に適したスター ト信号発生器５は、出力アレイｅ１比較器１０．単安定素子１２およびＡＮＤ素 子９の間の破線で示された接続線路により図示されている。

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Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．３台の実質的に同一のデータ処理ユニット（１）を並列同期動作させるため のスタート信号の発生方法であって、それによりこれらのユニットが各データ処 理タイミング周期中に複数の２進ビットを含む相互に同じデータ・ワードを、３ 個の同一ユニットの出力を含む複数の出力アレイ（７）を介して送出することが できるものであり、これらのユニットがランダムにスタートアップされて相異な るデータ処理を並列に実行することと、前記出力アレイを介して各ユニットから 送られるワードが同時に他の２台のユニットから来る２つのワードと比較される ことと、同一タイミング周期中に前記比較により決定される３個のワードの差に 基づいてスタート信号が発生されることとを特徴とする、３台の実質的に同一の データ処理ユニットの並列同期動作用スタート信号の発生方法。
2. ２．請求項１による、３個の実質的に同一のデータ処理ユニット（１）を並列同 期動作させるためのスタート信号の発生装置であって、それによりこれらのユニ ットが各データ処理タイミング周期中に複数の２進ビットを含む相互に同じデー タ・ワードを、３個の同一ユニットの出力を含む複数の出力アレイ（７）を介し て送出することができるものであり、３個のスタート端子（２）のそれぞれが前 記処理ユニットの１つに接続されていることにより、これらのユニットがランダ ムにスタートアップされて相異なるデータ処理を並列に実行するようになってい る該３個のスタート端子（２）と、ＥＸＯＲ応答性２進論理素子を含む３個のワ ード比較器（１０）のそれぞれが前記出力アレイ（７）を介して２台の前記ユニ ットに接続されている該３個のワード比較器（１０）と、入力が該ワード比較器 の出力に接続され出力が前記ユニットヘのスタート信号入力（４）に接続された ＡＮＤ応答性２進論理素子（９）と、を特徴とする、３台の実質的に同一のデー タ処理ユニットの並列同期動作用スタート信号の発生装置。
3. ３．３台の実質的に同一のデータ処理ユニット（１）を並列同期動作させるため のスタート信号の発生方法であって、それにより３台の同一ユニットの出力の１ 個のアレイ（６）が、各データ処理タイミング周期中に一致した２進状態をとる ことができるものであり、これらのユニットがランダムにスタートアッブされて 相異なるデータ処理を並列に実行することと、前記アレイにまとめられた出力の それぞれに得られた２進状態が同一タイミング周期中に該アレイの他の２つの出 力に得られた２つの状態と比較されるにとと、該アレイにまとめられた３対のユ ニット出力のうちの２対についての前記比較により決定される状態の差が記録さ れることと、前記アレイの全３対の出力における状態差が複数のタイミング周期 内に記録されたとき前記スタート信号が発生せしめられることとを特徴とする、 ３台の実質的に同一のチータ処理ユニットの平列同期動作用スタート信号の発生 方法。
4. ４．請求項３による、３台の実質的に同一のデータ処理ユニット（１）を並列同 期動作させるためのスタート信号の発生装置であって、それにより３台の同一ユ ニットの出力の１個のアレイ（６）が各データ処理タイミング周期中に一致した ２進状態をとることができるものであり、３個のスタート端子（２）のそれぞれ が前記処理ユニットの１つに接続されていることによりこれらのユニットがラン ダムにスタートアップされて相異なるデータ処理を並列に実行するようになって いる該３個のスタート端子（２）と、ＥＸＯＲ応答性２進論理素子を含む３個の ビット比較器（１０）のそれぞれが前記出力アレイ（６）を介して２台の前記ユ ニットに接続されている該３個のビット比較器（１０）と、３個の単安定再トリ ガ不能素子（１２）のそれぞれが該比較器（１０）の１個に接続されていて、該 素子の特性的復旧時間が複数のタイミング周期を含む該３個の単安定再トリガ不 能素子（１２）と、入力が該単安定素子（１２）の出力に接続され出力が前記ユ ニットヘのスタート信号入力（４）に接続されたＡＮＤ応答性２進論理素子（９ ）と、を特徴とする、３台の実質的に同一のデータ処理ユニットの並列同期動作 用スタート信号の発生装置。