JPH11184734A - Cpuの相互監視装置 - Google Patents

Cpuの相互監視装置

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JPH11184734A
JPH11184734A JP9355773A JP35577397A JPH11184734A JP H11184734 A JPH11184734 A JP H11184734A JP 9355773 A JP9355773 A JP 9355773A JP 35577397 A JP35577397 A JP 35577397A JP H11184734 A JPH11184734 A JP H11184734A
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cpu
monitoring
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Hiroki Meguro
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Ando Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つのCPUに障害が発生した場合に、他の
CPUが迅速に障害を検出することのできるCPUの相
互監視装置を提供すること。 【解決手段】 監視回路20−1は、CPU10に対応
して設けられ、CPU10の状態を監視する。検出回路
22−1はCPU12に対応して設けられ、監視回路2
0−1の監視結果に基づいて、CPU10に状態変化が
あった場合CPU12に通知する。同様に、CPU12
の状態を監視する監視回路20−2がCPU12に対応
して設けられ、監視回路20−2の監視結果に基づい
て、CPU12に状態変化があった場合、CPU10に
通知する検出回路22−2がCPU10に対応して設け
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はCPUの相互監視
装置に係り、特にCPUを複数搭載し相互にメモリを介
してデータの送受信を行う装置や、障害発生時の迅速な
検出を行って2次的な障害発生の防止が要求される通信
装置に適用されるCPUの相互監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来のCPUの相互監視装置の
構成を示すブロック図である。図4において、10,1
2はCPU(中央処理装置)であり、14はメモリであ
る。CPU10はCPUバスB1によってメモリ14と
接続され、CPU12はCPUバスB2によってメモリ
14と接続される。ここでいうCPUバスとは、メモリ
の書き込みアドレスを指定するアドレスバス及びデータ
を送受信するデータバスを両方含んだものである。
【0003】また、CPU10がメモリ14に対してデ
ータを書き込んだ場合に、CPU10がメモリ14に対
して書き込みがあった旨を示す割り込み信号を送出する
ための割り込み信号線I1がCPU10とメモリ14と
の間に設けられ、同様に、CPU12がメモリ14に対
して書き込みがあった旨を示す割り込み信号を送出する
ための割り込み信号線I2がCPU12とメモリ14と
の間に設けられている。
【0004】上記構成において、CPU10がCPUバ
スB1を介してメモリ14に対してデータを送信し、メ
モリ14にデータを書き込む場合には、メモリ14はデ
ータを受信して書き込みを行った後、割り込み信号線I
2を介して接続先のCPU12に対し割込み信号を発生
し、CPU10からデータを受信した旨を通知する。こ
の割り込み信号を受けると、CPU12はCPUバスB
2を介してデータの受信処理を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】CPU12が、CPU
10から送出されたデータを正常に受信した旨をCPU
10に対して応答しないよう設計されている装置におい
ては、CPU10は、CPU12に異常が発生し、CP
U10が送出したデータを正常に受信できない状態にC
PU12があることを判別できない。
【0006】CPU12がデータを受信した場合に受信
応答をCPU10へ返すように設計されている装置にお
いては、CPU10に対してタイマを設け、CPU10
がメモリ14にデータを送信した後、このタイマを起動
して一定時間内にCPU12からの応答がない場合にC
PU12に何らかの異常が発生した事を判別する。しか
し、この装置の場合には、CPU12がどのような状態
にあるのかは判別できないので、障害発生後の復旧処理
はCPU10が独自に進めることとなる。しかし、CP
U12の異常の要因が判定できないために適切な処置を
とることができない。
【0007】CPU12に障害が発生した場合に復旧さ
せる手順としては、装置の管理者がCPU12の障害を
取り除いた後にCPU10及びCPU12の双方をリセ
ットし、CPU10,12の状態を初期の状態に戻すこ
とで行う。また、他の復旧方法としては、装置の管理者
がCPU12の障害を取り除いた後にCPU12の側か
らCPU10へ割込み信号を発生し、CPU10に対し
障害が取り除かれた旨を通知することで行う。
【0008】ところで、このような従来の装置において
は、上述したようにCPU10がCPU12に障害が発
生したか否かを判断するにはCPU10にタイマを設
け、データを送信してから計時する必要がある。CPU
10がCPU12において障害が発生した事を判別する
のに要する時間は、CPU10がCPU12に対しデー
タを送信した後、タイマが予め設定された時間を計時す
る時間分必要になる。タイマに予め設定された時間は、
CPU10が他の処理を終了するまでの時間時間を考慮
し余裕をもたせて、通常数十秒に設定される。
【0009】このため、CPU10は、CPU12に障
害が発生した直後に、この障害を検出することは困難で
ある。更に、障害発生から検出までの時間は予測できな
い。定期的にCPU10,12相互間において、CPU
10,12の状態を示す信号の送受信を行い正常性の確
認を行う装置構成も考えられるが、CPU10,12の
処理能力の一部がこの処理のために必要となって装置の
処理能力の低下を招く事から頻繁に行うにも限度がある
という問題がある。更に、このような装置においては、
障害の発生を検出するまでの間に2次的な障害を誘発す
る危険性があるという問題がある。
【0010】図4に示されたような複数のCPUを搭載
する通信装置においては、障害の検出は障害が発生した
後1秒以内に行う必要があり、また発生した障害に起因
する2次的な障害は極力発生を押さえる必要があるが、
従来の方式では実現できないという課題があった。
【0011】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、1つのCPUに障害が発生した場合に、他のC
PUが迅速に障害を検出することのできるCPUの相互
監視装置を提供することを主たる目的とする。また、本
発明は、1つのCPUに障害が発生した場合に、他のC
PUが障害の生じているCPUの状態を的確に検出する
ことができるCPUの相互監視装置を提供することを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、2以上のCPU各々に対して設けられ、
当該CPUの状態を監視する監視手段と、前記CPU各
々に対して設けられ、対応している当該CPU以外のC
PUに対して設けられている前記監視手段の監視結果に
基づいて前記CPUの状態変化を検出し、対応している
当該CPUに状態変化があった旨を通知する検出手段と
を具備することを特徴とする。また、本発明は、前記検
出手段が、前記監視手段から出力された監視結果を記憶
するレジスタと、前記レジスタの記憶内容と、前記監視
手段から出力されている監視結果とを比較し、比較結果
が異なる場合に対応する前記CPUに対して状態変化が
あった旨を通知する比較器とからなることを特徴とす
る。また、本発明は、前記CPUが、対応する前記検出
手段から状態変化があった旨が通知された場合に前記レ
ジスタの記憶内容と前記監視手段から出力されている監
視結果とを読み出し、前記CPUの状態を判断すること
を特徴とする。また、本発明は、前記監視回路が、前記
CPUの状態を監視するウオッチドッグタイマと、前記
CPUのリセットを行うリセット回路と、前記CPUの
動作状況を記憶するレジスタとを有し、前記監視結果
は、前記ウオッチドッグタイマの出力と、前記リセット
回路及びレジスタの出力のNAND出力とからなること
を特徴とする。また、本発明は、前記CPUが、異なる
ユニットに搭載され、前記ウオッチドッグタイマの出力
及び前記NAND出力は抵抗器によりプルアップされて
おり、前記CPUは、前記監視結果に基づいて、CPU
が搭載された前記ユニットが接続されているかを判断す
ることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形
態によるCPUの相互監視装置の構成を示すブロック図
である。図1において、10,12はCPU(中央処理
装置)であり、14はメモリである。CPU10はCP
UバスB10によってメモリ14と接続され、CPU1
2はCPUバスB12によってメモリ14と接続され
る。ここでいうCPUバスとは、メモリの書き込みアド
レスを指定するアドレスバス及びデータを送受信するデ
ータバスを両方含んだものである。
【0014】また、CPU10がメモリ14に対してデ
ータを書き込んだ場合に、CPU10がメモリ14に対
して書き込みがあった旨を示す割り込み信号を送出する
ための割り込み信号線I1がCPU10とメモリ14と
の間に設けられ、同様に、CPU12がメモリ14に対
して書き込みがあった旨を示す割り込み信号を送出する
ための割り込み信号線I2がCPU12とメモリ14と
の間に設けられている。
【0015】図中20−1は、CPU10の状態を監視
する監視回路であり、CPUバスB10を介してCPU
10と接続されている。また22−1は障害を検出する
ための検出回路である。検出回路22−1はCPUバス
B12を介してCPU12と接続されており、更に割り
込み信号線32−1によってCPU12と接続されてい
る。また、この検出回路22−1は、信号線24−1,
26−1を介して監視回路20−1と接続されている。
信号線24−1,26−1は、各々1ビットの信号線で
あり、各々の信号線には抵抗器28−1,30−1がそ
れぞれ接続されている、抵抗器28−1,30−1は電
源に接続されている。
【0016】図中20−2は、CPU12の状態を監視
する監視回路であり、CPUバスB12を介してCPU
12と接続されている。また22−2は障害を検出する
ための検出回路である。検出回路22−2はCPUバス
B10を介してCPU10と接続されており、更に割り
込み信号線32−2によってCPU10と接続されてい
る。また、この検出回路22−2は、信号線24−2,
26−2を介して監視回路20−2と接続されている。
信号線24−2,26−2は、各々1ビットの信号線で
あり、各々の信号線には抵抗器28−2,30−2がそ
れぞれ接続されている、抵抗器28−2,30−2は電
源に接続されている。
【0017】次に、監視回路20−1及び検出回路22
−1について詳細に説明する。図2は、監視回路20−
1及び検出回路22−1の内部構成を示すブロック図で
ある。図2に示されたように、監視回路20−1は、ウ
オッチドッグタイマ50、リセット回路52、レジスタ
54、及びNAND回路56からなる。尚、以下の説明
においては、論理レベルのハイレベルを“1”と表し、
ローレベルを“0”と表す。
【0018】ウオッチドッグタイマ50は、CPU10
に障害が発生していない場合は“0”の出力信号を出力
し、CPU10に障害が発生した場合に“1”の出力信
号を出力する。このウオッチドッグタイマ50は信号線
24に接続されている。リセット回路52は、電源投入
後所定時間“0”の出力信号を出力し、この所定時間を
経過すると“1”の出力信号を出力する。
【0019】レジスタ54はCPU10の動作状況を書
き込むためのものである。例えば、CPU10がリセッ
ト状態であり、このリセット状態が解除されると、CP
U10はレジスタ54に対して“1”を書き込む。上記
リセット回路52及びレジスタ54はNAND回路56
に接続されており、NAND回路56の出力端は信号線
26−1に接続されている。
【0020】次に、検出回路22−1の内部構成につい
て説明する。検出回路22−1は、図2に示されたよう
に、レジスタ60と比較器62とからなる。これらレジ
スタ60及び比較器62はリード信号線70によってC
PU12と接続されている。尚、図1においてはリード
信号線70は図示を省略している。
【0021】レジスタ60は、信号線24−1,26−
1に接続され、信号線24−1,26−1の論理状態を
一時的に保持するものである。比較器62は、一対の入
力端を2つ有し、これら各々の一対の入力端の入力され
る信号が異なる場合に、割り込み信号線32−1介して
CPU12にその旨を通知する割り込み信号を出力す
る。
【0022】一方の一対の入力端(以下、A入力端と称
する)には、信号線24−1,26−1が接続され、他
方の一対の入力端(以下、B入力端と称する)には、レ
ジスタ60の出力端が接続される。この比較器62はC
PUバスB12を介してCPU12に接続される。つま
り、検出回路22−1は、信号線24−1又は26−1
を介して送信される信号の論理レベルが変化した場合
に、その旨をCPU12に通知し、CPU12がリード
信号を発することにより変化前後の信号の論理レベルを
把握することのできる構成となっている。以上、監視回
路20−1と検出回路22−2の内部構成について説明
したが、監視回路20−2は監視回路20−1と同様の
構成であり、検出回路22−1は検出回路22−2と同
様の構成である。
【0023】尚、図1及び図2中において、符号Sが付
された線は、CPU10とCPU12とを異なるユニッ
ト、例えば、CPU10とCPU12とがそれぞれ異な
る基板上に設けられている場合の分割点を示す。このよ
うにCPU10とCPU12とを異なる基板に分割して
実装する場合には、同じ基板上に監視回路と検出回路と
が1つづつ設けられる。例えばCPU10に対しては監
視回路20−1と検出回路22−2が設けられ、CPU
12に対しては監視回路20−2と検出回路22−1が
設けられる。
【0024】次に、上記構成におけるCPUの相互監視
装置の動作について図1〜図3を参照して詳細に説明す
る。図3は、信号線24−1,26−1の論理レベルが
変化した場合における障害状況を説明するための図表で
ある。尚、以下の説明においては、CPU10に障害等
が生じ、CPU12が検出する場合について説明する
が、CPU12に障害等が生じ、CPU10が検出する
場合も同様である。
【0025】図3中において、符号aが付された行及び
列は、信号線24−1,26−1の論理レベルが共に
“1”であることを意味する。また、符号bが付された
行及び列は、信号線24−1の論理レベルが“0”であ
り、信号線26−1の論理レベルが“1”であることを
意味する。また、符号cが付された行及び列は、信号線
24−1の論理レベルが“1”であり、信号線26−1
の論理レベルが“0”であることを意味する。また、符
号dが付された行及び列は、信号線24−1,26−1
の論理レベルが共に“0”であることを意味する。以
下、上記符号a〜dで示された信号線24−1,26−
1の論理レベルの状態をそれぞれ状態a〜dと称する。
【0026】まず、電源が投入された場合には検出回路
22−1の電源投入後の初期値は“0”であるので、C
PU12はリード信号をリード信号線70を介して出力
することにより信号線24−1,26−1の値を取り込
む。
【0027】仮に、監視回路20−1が別のユニットに
搭載された場合であって、検出回路22−1と接続され
ていない場合、検出回路22−1へ入力される信号の論
理レベルは全て“1”になる。これは、信号線24−
1,26−1がそれぞれ抵抗器28−1,30−1を介
して電源に接続されている、つまりプルアップされてい
ることによる。
【0028】また、監視回路20−1が別のユニットに
搭載された場合であって検出回路22−1に接続されて
いる場合や、監視回路20−1と検出回路22−1とが
同一ユニット内に搭載された場合は、電源投入直後に監
視回路20−1内のリセット回路52が動作してその出
力が“0”になるので、信号線26−1の論理レベルは
“1”となる。リセット回路52が動作している間は、
ウオッチドッグタイマ50の出力は“0”に固定される
ため、信号線24−1の論理レベルは“0”になる。
【0029】電源投入直後の信号線24−1,26−1
の論理レベルは、レジスタ60に格納され、比較器62
のB入力端へ出力されている。信号線24−1又は信号
線26−1の論理レベルが変化すると、A入力端に入力
される信号の論理レベルとB入力端に入力される信号の
論理レベルが変化するため、比較器62は割り込み信号
線32−1を介して割り込み信号をCPU12へ出力す
る。
【0030】割り込み信号が比較器62からCPU12
へ出力されると、CPU12はリード信号線70を介し
てリード信号を出力し、比較器62のA入力端及びB入
力端に入力されている信号を読み出す。上記の場合に
は、論理レベルが変化する前は、信号線24−1,26
−1の論理レベルは共に“0”であり、変化後は信号線
24−1の論理レベルは“0”、信号線26−1の論理
レベルは“1”である。つまり、状態dから状態bに変
化したこととなる。この場合には、図3に示された図表
に基づいて、CPU12は接続先のCPU10がリセッ
ト中、即ち初期化中であると判別する。
【0031】次にリセット回路52におけるリセットが
解除されると、まずリセット回路52の出力は“1”と
なる。ついで、CPU10が動作を開始し、レジスタ5
4に“1”を書き込む。レジスタ54に“1”を書き込
む時期は、通常ユニット内の初期設定が終了した時点で
行う。この場合、信号線24−1の論理レベルは“0”
であり、信号線26−1の論理レベルは“0”となり、
即ち状態dに変化する。
【0032】この時、検出回路22−1内において、レ
ジスタ60が保持している状態は、状態bの状態であ
り、比較器62のB入力端には状態bの信号が入力され
ている。リセットが解除されると、比較器62のA入力
端には状態dの信号が入力されるため、比較器62は割
り込み信号線32−1を介してCPU12へ割り込み信
号を出力する。
【0033】この割り込み信号を受信すると、CPU1
2はリード信号線を介してリード信号を出力し、比較器
62のA入力端及びB入力端に入力されている信号を読
み出す。読み出した信号は、変化前の信号が状態bであ
り、変化後の信号がd状態であるので、CPU12は接
続先のCPU10が初期化を終了し正常動作中であると
判別する。
【0034】CPU10が正常動作をしている間は、信
号線24−1,26−1の論理レベルは、共に“0”で
あり、状態dが保たれる。CPU10に障害が発生する
と、ウオッチドッグタイマ50が動作し、その出力を
“1”とすることにより、信号線24−1の論理レベル
は“1”となる。従って、状態cに変化することにな
る。
【0035】レジスタ60は、状態cが格納され、比較
器62のB入力端には状態dの信号が入力されているた
め、比較器62のA入力端に状態cの信号が入力される
と、比較器62は、CPU12に対して割り込み信号線
32−1を介し割り込み信号を出力する。CPU12が
比較器62のA入力端及びB入力端に入力される信号を
読み出すと、変化前の信号はd状態であり、変化後の信
号はc状態であるので、CPU12は接続先のCPU1
0に障害が発生したと判別する。
【0036】以上のように、CPU10に対し、障害が
発生したか否かを監視する監視回路20−1を設けると
ともに、監視回路20−1が出力する監視結果を検出す
る検出回路22−1をCPU12側に設けたため、CP
U12は接続先のCPU10の状態に変化があった場合
に直ちにCPU10の障害発生を検出できる。また、C
PU12は、監視回路20−1が出力する監視結果を読
み込むことで接続先のCPU10の状態を正確に判別す
ることができ、各状態における処理を的確に選択でき
る。
【0037】尚、上記の実施形態においては、CPU1
2がCPU10の状態を検出する場合について説明した
が、図1に示されたように、CPU12に対して監視回
路20−2が設けられ、CPU10に対して検出回路2
2−2が設けられているため、CPU10は接続先のC
PU12の状態に変化があった場合に直ちにCPU12
の障害発生を検出できる。また、CPU10は、監視回
路20−2が出力する監視結果を読み込むことで接続先
のCPU12の状態を正確に判別することができ、各状
態における処理を的確に選択できる。
【0038】また、上記実施形態においては、CPU1
0とCPU12とが1対1で互いに監視する場合につい
て説明したが、本発明はこれに制限されず、本発明の範
囲内で自由に変更が可能である。例えば、CPU10,
12以外に複数のCPUを設け、これらCPU間にメモ
リ14を配し、更に各々のCPUに対して検出回路と監
視回路と設けることにより、1対多数の監視を行うこと
も可能である。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のCPUの
相互監視装置によれば、2以上のCPU各々に対して設
けられ、当該CPUの状態を監視する監視手段と、前記
CPU各々に対して設けられ、対応している当該CPU
以外のCPUに対して設けられている前記監視手段の監
視結果に基づいて前記CPUの状態変化を検出し、対応
している当該CPUに状態変化があった旨を通知する検
出手段とを備えたので、接続先のCPUに状態変化があ
った場合、障害発生時点から即座に当該CPUの障害を
検出することが可能であるという効果がある。具体的に
は、CPUの実行プログラム数ステップ内で検出可能で
ある。またCPUは、対応する検出手段から状態変化が
あった旨が通知された場合に状態変化の前後の状態を読
み出し、状態変化前後の値を比較しているので、接続先
のCPUの状態を的確に判定できるという効果がある。
従って、その後の処理を的確を実行でき、2次的な障害
の発生を押さえることができるという効果が生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態によるCPUの相互監視
装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 監視回路20−1及び検出回路22−1の内
部構成を示すブロック図である。
【図3】 信号線24−1,26−1の論理レベルが変
化した場合における障害状況を説明するための図表であ
る。
【図4】 従来のCPUの相互監視装置の構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
10,12 CPU 20−1,20−2 監視回路(監視手段) 22−1,22−2 検出回路(検出手段) 28−1,28−2,30−1,30−2 抵抗器 50 ウオッチドッグタイマ 52 リセット回路 54 レジスタ 56 NAND回路 60 レジスタ 62 比較器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2以上のCPU各々に対して設けられ、
    当該CPUの状態を監視する監視手段と、 前記CPU各々に対して設けられ、対応している当該C
    PU以外のCPUに対して設けられている前記監視手段
    の監視結果に基づいて前記CPUの状態変化を検出し、
    対応している当該CPUに状態変化があった旨を通知す
    る検出手段とを具備することを特徴とするCPUの相互
    監視装置。
  2. 【請求項2】 前記検出手段は、 前記監視手段から出力された監視結果を記憶するレジス
    タと、 前記レジスタの記憶内容と、前記監視手段から出力され
    ている監視結果とを比較し、比較結果が異なる場合に対
    応する前記CPUに対して状態変化があった旨を通知す
    る比較器とからなることを特徴とする請求項1記載のC
    PUの相互監視装置。
  3. 【請求項3】 前記CPUは、対応する前記検出手段か
    ら状態変化があった旨が通知された場合に前記レジスタ
    の記憶内容と前記監視手段から出力されている監視結果
    とを読み出し、前記CPUの状態を判断することを特徴
    とする請求項2記載のCPUの相互監視装置。
  4. 【請求項4】 前記監視回路は、前記CPUの状態を監
    視するウオッチドッグタイマと、 前記CPUのリセットを行うリセット回路と、 前記CPUの動作状況を記憶するレジスタとを有し、 前記監視結果は、前記ウオッチドッグタイマの出力と、
    前記リセット回路及びレジスタの出力のNAND出力と
    からなることを特徴とする請求項1記載のCPUの相互
    監視装置。
  5. 【請求項5】 前記CPUは、異なるユニットに搭載さ
    れ、 前記ウオッチドッグタイマの出力及び前記NAND出力
    は抵抗器によりプルアップされており、 前記CPUは、前記監視結果に基づいて、CPUが搭載
    された前記ユニットが接続されているかを判断すること
    を特徴とする請求項4記載のCPUの相互監視装置。
JP9355773A 1997-12-24 1997-12-24 Cpuの相互監視装置 Withdrawn JPH11184734A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5163807B2 (ja) * 2010-03-18 2013-03-13 トヨタ自動車株式会社 マイコン相互監視システム及びマイコン相互監視方法

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