JPH08241286A - マルチ情報処理システムのクロック同期化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冗長構成のマルチ情報処理システムにおい
て、各情報処理サブシステム相互の同期を簡単なハード
ウェアで実現し、ＯＳの負担を軽減する。 【構成】 各情報処理サブシステムの同期制御装置にお
いて、マスタとなる系を表示するマスタ表示部２９と、
クロック分周用カウンタ２５のリセット信号の選択をな
すセレクタ２１とを設ける。同期制御部２０は、自系の
クロック分周器３０のカウンタ２５の値をマスタ表示部
２９のマスタ表示に対応したマスタの系のカウンタの値
に一致させるために、セレクタ２１でカウンタリセット
信号を、当該マスタ系の分周クロックの後縁微分器２
７，２８の出力若しくは自系分周クロックのいずれかと
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマルチ情報処理システム
のクロック同期化システムに関し、特に冗長構成とされ
た複数の情報処理サブシステムにより構成されたマルチ
情報処理システムにおけるクロック同期化システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の情報処理システムはいわゆるフ
ォールトトレラント（耐故障）機能を有するものであ
り、ＣＰＵ（中央処理ユニット）、主記憶装置、更には
周辺制御装置を１単位として情報処理サブシステムとし
て構成し、この単位となる情報処理サブシステムを少な
くとも３個設けて冗長構成とし、これ等３個の情報処理
サブシステムに関する全てのアクセス動作に対して多数
決をとるようにして信頼性を向上せしめるようになって
いる。

【０００３】この種のフォールトトレラント情報処理シ
ステムにおいてフォールトトレラント機能を実現するに
は、大別してソフトウェア依存型とハードウェア依存型
の２とおりがある。前者のソフトウェアに依存するタイ
プでは、アプリケーションもフォールトトレラントを意
識した開発が必要になる。

【０００４】後者のハードウェアに依存するタイプで
は、アプリケーションはフォールトトレラントを意識し
た開発は必要ではないが、大型汎用機等に装備されてい
るハードウェアの診断を行うための診断制御装置が、一
般には、低価格化やハードウェアの規模縮小のために装
備されていないことが多いために、ＯＳにより障害診断
等の処理を行うことが必要になる。

【０００５】また、これ等冗長構成の複数の情報処理サ
ブシステムの全てを同期して動作させることが必要にな
るが、この同期処理をやはりＯＳにより行うことが必要
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、フォール
トトラレント機能をハードウェアに依存するマルチ情報
処理システムでは、障害診断処理や同期処理を、ＯＳに
よりオンライン処理を継続しつつ実行するせしめる必要
があるために、ＯＳそのものに負担がかかり過ぎるとい
う欠点がある。

【０００７】そこで、本発明はかかる従来技術の欠点を
解決すべくなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、ＯＳの介在なく同期クロックを全ての情報処理サ
ブシステムへ供給可能として、ＯＳの負担軽減を図った
マルチ情報処理システムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、冗長構
成とされた複数の情報処理サブシステムにより構成され
たマルチ情報処理システムにおけるクロック同期化シス
テムであって、前記マルチ情報処理システムの各々は、
外部からの供給クロックをＭ分周（Ｍは２以上の整数）
する分周手段と、これ等複数の情報処理サブシステムの
うちいずれがマスタ情報処理サブシステムであるかを示
すマスタ表示手段と、前記マスタ表示手段により表示さ
れたマスタ情報処理サブシステムの分周手段の分周クロ
ックに同期して自己の分周手段のリセット制御を行う制
御手段とを含み、前記マルチ情報処理システムの各々は
自己の分周手段の分周クロックにより動作するよう構成
されていることを特徴とするマルチ情報処理システムの
クロック同期化システムが得られる。

【０００９】また、本発明によれば、前記複数の情報処
理サブシステムの各々には予め優先順位が定められてお
り、前記情報処理サブシステムの各々の制御手段は、シ
ステム動作初期時やマスタ情報処理サブシステムの障害
発生時に前記優先順位に従って自己のマスタ表示手段の
表示制御を行うよう構成されていることを特徴とするマ
ルチ情報処理システムのクロック同期化システムが得ら
れる。

【００１０】更に、本発明によれば、前記分周手段は、
前記外部からの供給クロックをカウントするカウンタ
と、このカウント出力によりセットリセットされるフリ
ップフロップとを有し、前記制御手段は、前記表示手段
により自己の情報処理サブシステムがマスタであると判
定されたとき、前記カウンタを自己のフリップフロップ
の出力によりセットリセットし、他の情報処理サブシス
テムがマスタであると判定されたとき、当該他の情報処
理サブシステムのフリップフロップの出力によりセット
リセットするよう制御することを特徴とするマルチ情報
処理システムのクロック同期化システムが得られる。

【００１１】

【作用】複数の情報処理サブシステムのうちどれがマス
タであるかを表示するマスタ表示器の表示に従って各情
報処理サブシステムのクロック分周器のリセット制御を
行ってマスタとなる情報処理サブシステムのクロック分
周器の分周動作に他の情報処理サブシステムのクロック
分周器の分周動作を同期制御するようにする。マスタ情
報処理サブシステムに障害が発生すれば、予め設定され
ている優先順位に従って次の優先順位の情報処理サブシ
ステムをマスタとしてマスタ表示器に表示し、この表示
に従って各クロック分周器の同期制御を行うようにす
る。

【００１２】

【実施例】以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例に
つき詳述する。

【００１３】図１は本発明の実施例の概略ブロック図で
あり、情報処理サブシステムの冗長数をＡ系，Ｂ系，Ｃ
系の３個とした場合の例である。各系は当然に同一構成
であり、情報処理部１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、同期制御装置
２Ａ，２Ｂ，２Ｃとを有し、互いに同期をとって同一処
理を実行するものであり、この同期制御のために同期制
御装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃが設けられている。

【００１４】同期制御装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃは装置間通
信ケーブル７で接続されている。このケーブル７はマス
タ表示信号とＭ分周クロックの送受信用ケーブルであ
り、各装置間に送信用２本、受信用２本の合計４本のケ
ーブルで構成されている。クロック供給装置８はこれ等
同期制御装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃへ同一のクロックｃｋを
供給している。

【００１５】各系の同期制御装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、
クロック供給装置８からクロックｃｋを共通に受けて、
内部の分周器にてＭ分周（Ｍは２以上の整数）すること
で同期クロックを生成してクロック供給バス３Ａ，３
Ｂ，３Ｃを夫々介して自系の情報処理部１Ａ，１Ｂ，１
Ｃへ供給するものである。

【００１６】この場合、各系の同期制御装置の内部分周
器の分周動作を、Ａ系，Ｂ系，Ｃ系の３個の情報処理サ
ブシステムのうちマスタとなる系の同期制御装置におけ
る分周器の分周動作に全て同期制御せしめることで、自
動的に３つの系のクロック同期が可能となるようにして
いる。

【００１７】尚、４Ａ，４Ｂ，４Ｃはデータバスを示し
ている。

【００１８】図２は図１のＡ系の情報処理部１Ａの例を
示しており、他系の情報処理部についても同一の構成で
ある。情報処理部はＣＰＵ１０、主記憶１１、周辺制御
装置１２を有し、共に同期クロックにより動作するもの
であり、内部バス１３により相互接続されている。

【００１９】図３は図１のＡ系の同期制御装置２Ａの構
成を示しており、他系の情報処理部についても同一の構
成である。同期制御部２０は同期制御を司るための本体
部であり、分周器３０は供給されたクロックｃｋをＭ分
周するものであり、クロックｃｋをカウントするカウン
タ２５と、このカウント出力によりセットリセットされ
るＦ／Ｆ（フリップフロップ）２６とからなっている。
このＦ／Ｆ２６の出力がＭ分周クロックとなって自系情
報処理部への動作クロックとなると共に、他系へも供給
されている。

【００２０】このカウンタ２５のリセットをなすリセッ
トタイミングを選択するためのセレクタ２１が設けられ
ており、このセレクタ２１の選択制御は同期制御部２０
により行われる。

【００２１】Ａ〜Ｃ系のどの系がマスタであるかを示す
ためにマスタ表示部２９が設けられており、Ｆ／Ｆ２２
〜２４からなっている。Ｆ／Ｆ２２は自系（Ａ系）がマ
スタであるとを宣言されたときに同期制御部２０により
セットされるものであり、Ｆ／Ｆ２３はＢ系がマスタで
あるとを宣言されたときにＢ系よりセットされ、Ｆ／Ｆ
２４はＣ系がマスタであるとを宣言されたときにＣ系よ
りセットされる。

【００２２】セレクタ２１の３入力には、分周器３０の
Ｍ分周クロック（Ｆ／Ｆ２６の出力でもある）と、他系
であるＢ，Ｃ系からの各分周クロックの後縁微分器２
７，２８による微分出力とが供給されている。

【００２３】同期制御部２０はマスタ表示部２９の各Ｆ
／Ｆのセット内容を基にマスタ系がどれであるかを判定
して、他系がマスタの場合には、マスタ系のカウンタと
自系のカウンタ２５とが同一値を刻むように自系のカウ
ンタ２５に対してリセット信号を供給制御するものであ
り、そのためにセレクタ２１を制御する機能を有してい
る。また、同期制御装置間信号であるマスタ表示信号と
Ｍ分周クロックとを監視し、マスタ系が障害等で動作停
止したときに、自系がマスタを引き継ぐ場合には、マス
タ表示Ｆ／Ｆ２２をセットし、セレクタ２１を新たなマ
スタになるべき系に切り替える機能を有する。

【００２４】かかる構成において、システム立ち上げ時
には、各同期制御装置内のカウンタ２５のカウント値を
全て同一に揃えておくことで、以降システムを構成する
系の間で同期したクロックを各系の情報処理部へ供給し
続けることができる。システム立ち上げ時、Ａ〜Ｃ系の
同期制御装置内のカウンタ２５の値は必ずしも全て同一
に揃っているとは限らない。そこで、マスタである系を
定め、その系のカウンタの値に他系のカウンタ値を揃え
る制御が必要となる。

【００２５】この場合の同期制御部２０の動作を図５の
フロートャートを参照しつつ説明する。Ａ〜Ｃ系はシス
テム立ち上げ時にマスタ表示部２９の各Ｆ／Ｆ２２〜２
４を監視し（ステップ５１）、共にセットされていなけ
れば、マスタ表示Ｆ／Ｆ２２をセットし、自系がマスタ
であることを宣言する（ステップ５２）。

【００２６】自系がマスタであることを宣言してＦ／Ｆ
２２をセットした場合、このＦ／Ｆ２２のマスタ表示が
他系のマスタ表示部のＦ／Ｆへセットされるまでには１
Ｔ（クロックの１周期に相当）かかるために（図４のタ
イミングチャート参照）、同期制御部２０はマスタ表示
Ｆ／Ｆ２２をセットした次のクロックサイクルで他系の
Ｆ／Ｆ２３，２４を監視する（ステップ５３）。

【００２７】Ｆ／Ｆ２３，２４が共にセットされていな
ければ、そのままマスタとなりいずれか一方でもセット
されていれば、同時にマスタ宣言をしたことになり、よ
って予め優先順位Ａ＞Ｂ＞Ｃのように定めておき、優先
順位の低い系がマスタ宣言を取り消し（ステップ５
４）、改めてマスタにカウント値を同期させる制御動作
に入る。

【００２８】この場合の動作はステップ５５に従って行
われる。すなわち、マスタ表示部２９のＦ／Ｆを参照し
て、マスタ宣言している系から送られているＭ分周クロ
ックの後縁微分器をセレクタ２１で選択して、これを自
系のカウンタ２５のリセットとするのである。この場
合、図４に示すように、クロック波形がハイからローに
切り替わる立ち下りタイミング（後縁微分による）で自
系カウンタ２５に対してリセット信号が送出される。こ
れにより、自系カウンタ２５は以後マスタと同じ値を刻
み、システムを構成する全ての同期制御装置内のカウン
タもまた同一の値を刻むことになり、同期が確立するの
である。

【００２９】ステップ５１において、他系が既にマスタ
を宣言していれば、同様に自系のカウンタ２５の値をマ
スタ系のそれと同一の値を刻むように制御する必要があ
り、ステップ５５へ移行する。

【００３０】マスタである系が障害や保守等で動作停止
した場合、マスタの引継ぎが必要になる。これは、残余
の系の一つをマスタとして定義することにより、障害や
保守等で動作停止してシステムから切り離された系を再
度組み込む場合に、システム立ち上げ時と同様にマスタ
に対して自系カウンタを同期させることができるように
するためである。

【００３１】マスタの引継ぎは図６に、示すように、マ
スタがどの系であるかによってマスタを引き継ぐ系が１
つだけ定まる。例えば、（ａ）に示す如く、Ｎ＝３の場
合、Ａ系がマスタであったとき、Ａ系に障害が発生して
動作停止すると、マスタはＢ系に引き継がれる。

【００３２】しかし、マスタを引き継ぐべき系が既にシ
ステムから切り離されている場合がある。このとき、
（ｂ）に示す如く、例えば、Ｎ＝４の場合、Ａ系がマス
タ時にＢ系が故障でシステムから切り離されると、Ｃ系
はマスタ引き継ぎ元をＢ系からＡ系へ切り替える（点
線）。当然、Ａ系やＤ系もＭ分周クロックを監視するこ
とにより、Ｂ系がシステムから切り離されていることを
認識することができる。これにより、マスタであるＡ系
が停止し、マスタを引き継ぐべきＢ系がシステムより切
り離されていても、Ｃ系がマスタを引き継ぐことができ
ることになる。

【００３３】図７はこの様な場合の同期制御部２０の動
作を示すフローチャートである。スレーブ系はマスタ表
示部２９のＦ／Ｆ２２〜２４及び各系からのＭ分周クロ
ックを常時監視しておりマスタより送出されてくるマス
タ表示信号がなくなると、マスタ系の障害発生と判断し
（ステップ７１）、自系がマスタを引き継ぐ系かどうか
を図６に示した優先順位に従って判定し（ステップ７
４）、そうであれば、直ちにＦ／Ｆ２２をセットし、セ
レクタ２１を制御してカウンタ２５のリセット信号とし
て自系のＭ分周クロックを選択するようにする（ステッ
プ７５）。

【００３４】そうでなければ、セレクタ２１を制御して
マスタとなる系のＭ分周クロックの後縁微分出力をカウ
ンタのリセット信号として選択する（ステップ７６）。

【００３５】尚、ステップ７１において、マスタ系に障
害がなければ、マスタを引き継ぐべき系が他に存在する
かどうかを常時判断し（ステップ７２）、存在すれば、
マスタを変更する制御動作に入る（ステップ７３）。

【００３６】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、マス
タ系を１つの系に定める場合、ソフトウェアの介入なく
簡単なハードウェアにて実現しているので、マスタ系に
障害が発生して動作停止したとしてもＯＳの介在なしに
マスタの引き継ぎを行うことができ、システムクロック
の供給停止なくシステムを稼働し続けることが可能とな
るという効果がある。

【００３７】また、システム構成より切り離されていた
系を再組み込みする場合にも、特別なハードウェア機能
の追加やソフトウェアの制御を行うことなく、再組み込
みが容易に可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の概略構成図である。

【図２】図１の情報処理部の構成例を示す図である。

【図３】図１の同期制御装置の構成例を示す図である。

【図４】図３の同期制御装置内のカウンタの同期制御態
様を示すタイミングチャートである。

【図５】同期制御部のマスタ決定時の動作を示すフロー
チャートである。

【図６】マスタ引き継ぎ時の相対関係を示した図であ
る。

【図７】同期制御部のマスタ引き継ぎ時の動作を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 情報処理部 ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 同期制御部 ８ クロツク供給装置 １０ ＣＰＵ １１ 主記憶 １２ 周辺制御装置 １３ 内部バス ２０ 同期制御部 ２１ セレクタ ２２〜２４，２６ Ｆ／Ｆ（フリップフロップ） ２５ カウンタ ２７，２８ 後縁微分器 ２９ マスタ表示部 ３０ Ｍ分周器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冗長構成とされた複数の情報処理サブシ
   ステムにより構成されたマルチ情報処理システムにおけ
   るクロック同期化システムであって、 前記マルチ情報処理システムの各々は、 外部からの供給クロックをＭ分周（Ｍは２以上の整数）
   する分周手段と、 これ等複数の情報処理サブシステムのうちいずれがマス
   タ情報処理サブシステムであるかを示すマスタ表示手段
   と、 前記マスタ表示手段により表示されたマスタ情報処理サ
   ブシステムの分周手段の分周クロックに同期して自己の
   分周手段のリセット制御を行う制御手段とを含み、 前記マルチ情報処理システムの各々は自己の分周手段の
   分周クロックにより動作するよう構成されていることを
   特徴とするマルチ情報処理システムのクロック同期化シ
   ステム。
2. 【請求項２】 前記複数の情報処理サブシステムの各々
   には予め優先順位が定められており、前記情報処理サブ
   システムの各々の制御手段は、 システム動作初期時やマスタ情報処理サブシステムの障
   害発生時に前記優先順位に従って自己のマスタ表示手段
   の表示制御を行うよう構成されていることを特徴とする
   請求項１記載のマルチ情報処理システムのクロック同期
   化システム。
3. 【請求項３】 前記分周手段は、前記外部からの供給ク
   ロックをカウントするカウンタと、このカウント出力に
   よりセットリセットされるフリップフロップとを有し、
   前記制御手段は、前記表示手段により自己の情報処理サ
   ブシステムがマスタであると判定されたとき、前記カウ
   ンタを自己のフリップフロップの出力によりセットリセ
   ットし、他の情報処理サブシステムがマスタであると判
   定されたとき、当該他の情報処理サブシステムのフリッ
   プフロップの出力によりセットリセットするよう制御す
   ることを特徴とする請求項２記載のマルチ情報処理シス
   テムのクロック同期化システム。