JPS5836376B2 - 同期運転方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、３台の同一汎用マイクロプロセッサで構成さ
れる同期運転方式に関するものである。

従来のプロセッサの同期運転について、第１図、第２図
を用い説明する。

第１図はＡ，Ｂ２台のプロセッサを同期運転させる場合
であって、Ａ，Ｂは互に他のプロセッサの処理結果の出
力を内蔵するマッチ回路ＭＡＴに引き込み、自分の処理
結果の出力と一致が取れているかの照合を行なう事によ
り同期の監視を行なう運転方式を示し、第２図では、Ａ
，Ｂ，０３台のプロセッサでシステムを構成し、３台の
プロセッサのうちＢ，０が同期運転され、両プロセッサ
Ｂ，Ｏは同期運転に伴なう同期監視機能を全く持たず、
プロセッサＡが、プロセッサＢ，０の処理結果を引き込
み照合を行なう事によりプロセッサＢ，０の同期監視を
行なう方式を示している。

一般的にプロセッサにより制御されるシステムにおいて
は、プロセッサにシステムの保守運用機能を持たせてお
り、したがって既述の第１図に示した例では、プロセッ
サＡ，Ｈの両方がシステム本来の処理機能の他に、同期
監視、保守運用機能も個々に持つ事になり、１台のプロ
セッサに多種の機能が混在する事からシステムのハード
構成、ソフト構成とも複雑になる欠点があった。

更に、第２図に示した例では、システムのハード、ソフ
ト構成が複雑になる第１図のシステム構成の問題点を解
決する為にプロセッサＢ，Ｏの同期監視システムの保守
運用機能をプロセッサＡのみに持たせ、プロセッサＢ，
Ｏにはシステム本来の処理機能のみを持たせプロセッサ
Ａ，Ｂ，Ｃのシステムのハードソフトの構成を単純化し
ている。

しかしながら、この第２図に示した例ではプロセッサＡ
の障害時にはプロセッサＢ，０の同期監視、システムの
保守運用機能が停止する欠点があった。

本発明はこれらの欠点を除去する為に、３台の同一マイ
クロプロセッサを用いそれらを互いに信号線により接続
し、このうち任意の２台を同期運転し、残りの１台に同
期及び障害監視、保守運用機能を持たせて２重化同期運
転システムを構成したものであって、３台のそれぞれの
プロセッサは同期運転監視及び障害監視の為に必要な制
御指令のみを蓄えたメモリに必要に応じて接続変更する
ことによって同期運転用としても、同期及び障害監視保
守運用用としても使用できる様にする事により、同期及
び障害監視、保守運用機能を受け持ったプロセッサの障
害時においても同期運転をしている２台のプロセッサの
うちの１台に切替動作によって同期運転監視及び障害監
視、保守運用の機能を持たせる事により、同時に２台の
プロセッサが障害とならない限りシステム全体の機能は
低下しない様にしたものであり、又、システムの同期運
転監視及び障害監視、保守運用の為に必要な制御指令を
、独立して設けられ、３台のマイクロプロセッサからア
クセス可能なメモリにのみ格納し、各マイクロプロセッ
サに格納されるシステム本来の処理機能用の制御指令と
は分離したものである。

以下、図を用いて詳細に説明する。第３図は本発明の実
施例を説明する構成図であって、同一機能を有する汎用
マイクロプロセッサＤ，Ｅ，Ｆはそれぞれ１，２．３の
バス接続回路によりＩ／Ｏバス４にマルチ接続され、更
に、互いに各マイクロプロセッサＤ，Ｅ，Ｆの状態表示
、障害通知及び強制制御を行う為の制御線５，６，７で
接続される。

又、マイクロプロセッサＤ，Ｂ，Ｆはそれぞれシステム
本来の処理機能用のプログラムをもつが、他にシステム
の保守運用及び２台のマイクロプロセッサの同期運転監
視用のプログラムをマイクロプロセッサＤ，Ｅ，Ｆ共通
に共通メモリＭを持ち、メモリバス８，９．１０により
メモリ切替回路ＳＷＵを介して接続されている。

更に、マイクロプロセッサＤ，Ｅ，Ｆはそれぞれ障害監
視の為のＴＦカウンタ１１，１２．１３を有し、常時ク
ロツクによりカウントアップし、処理の一環として周期
的にリセットする。

したがって、それぞれのマイクロプロセッサＤ，Ｅ，Ｆ
が処理実行不能となり前記ＴＦカウンタ１１，１２，１
３をリセット出来ず、オーバフローすると、対応のマイ
クロプロセッサを障害とみなすことが出来るのである。

以上の構成において、各マイクロプロセッサにシステム
の監視機能の優先度をあらかじめ指定しておき（今優先
度をＤ，Ｅ，Ｆとすると）、最上位のマイクロプロセッ
サＤは自分が監視系のマイクロプロセッサであることを
プログラムで判断して監視系プロセッサであるという情
報をマイクロプロセッサＤのＦ／Ｆにセットし、マイク
ロプロセッサＥ，Ｆに制御線５，６を介して通知する。

更にマイクロプロセッサＤはＦ／Ｆに上記情報をセット
したことによりメモリ切替回路ＳＷＵを制御し、監視系
プログラムが格納されている各マイクロプロセッサとは
独立した共通メモリＭに接続される。

マイクロプロセッサＤ，Ｅ，Ｆは、既述の如くシステム
本来の処理プログラムをそれぞれ内蔵していて、マイク
ロプロセッサＥ，Ｆは監視系最上位のマイクロプロセッ
サＤのＦ／Ｆがセットされていることを制御線５．６に
より通知され、システム本来の処理プログラムによって
動く。

一方、マイクロプロセッサＤは既述の如く監視系プロセ
ッサとして共通メモリＭに接続されるので、システム本
来の処理プログラムは該マイクロプロセッサＤでは運用
されず、マイクロプロセッサＥ，Ｆの同期監視、システ
ムの保守運用機能を果す。

以上の状態において、マイクロプロセッサＥ又はＦが障
害の時は、該マイクロプロセッサＥ又はＦのＴＦカウン
タ１２又は１３のどちらかがオーバフローし、その情報
は制御線６又は５を介してマイクロプロセッサＤに通知
される。

したがって、マイクロプロセッサＤは前記制御線６又は
５を介したオーバフローの情報換言すると障害通知信号
によってマイクロプロセッサＥ又はＦのどちらの障害か
を判断し、制御線６又は５を使用してバス接続回路２又
は３を制御して障害マイクロプロセッサＥ又はＦをシス
テムから強制的に折り離すとともに、該当のマイクロプ
ロセッサＥ又はＦの同期運転を停止させる。

又、監視系マイクロプロセッサＤが障害の時は、該マイ
クロプロセッサＤが処理実行不能となる為にそのＴＦカ
ウンタ１１をリセット出来ず、オーバフローする。

すなわち、前記ＴＦカウンタ１１は対応の監視系マイク
ロプロセッサＤからのリセット信号を常時監視し、該リ
セット信号を一定時間以内に検出出来なかった場合、対
応の監視系マイクロプロセッサＤを障害とみなしてその
オーバフローした情報を切断指示情報としてバス接続回
路１に対して送出し、前記切断指示情報を受けたバス接
続回路１は、Ｉ／Ｏバス４より監視系マイクロプロセッ
サＤを強制的に切り離す。

又、同時に、前記の如く監視系マイクロプロセッサＤが
障害になったことを検出したＴＦカウンタ１１は、該監
視系マイクロプロセッサＤの次優先度のマイクロプロセ
ッサＥに対してオーバフローした情報を監視系マイクロ
プロセッサＤの障害通知信号として制御線６を介して送
出する。

これを受けたマイクロプロセッサＥは、システム本来の
処理動作から監視系マイクロプロセッサとしての動作に
移行する為に、先ず、Ｆ／Ｆに前記マイクロプロセッサ
Ｄにとって代る監視系プロセッサであるという情報をシ
ステム本来の処理機能用のプログラムでセットし、又、
共通メモリ切替回路ＳＷＵを同じく監視系プロセッサで
あるという情報で信号線９を介して制御し、共通メモＩ
Ｊ ＭをマイクロプロセッサＤからマイクロプロセッサ
Ｅに切替接続する。

又、上述の如くしてマイクロプロセッサＥが監視系のプ
ロセッサとなることでそのＦ／Ｆをセットしたことによ
り、マイクロプロセッサＦは制御線７を介してマイクロ
プロセッサＥが監視系プロセッサになったことがわかり
、マイクロプロセッサＦはシステム本来の処理動作を継
続する。

以上のようにマイクロプロセッサＤの障害時は、監視系
プロセッサとしての機能を共通メモリ切替回路ＳＷＵの
制御及び次監視系マイクロプロセッサの優先度を持つマ
イクロプロセッサＥに通知してマイクロプロセッサＤか
らマイクロプロセッサＥに切替えることにより、常時監
視系のプロセッサノ用意が出来、システムの保守運用機
能が損なわれることを防いでいる。

又、マイクロプロセッサＤが復旧後は、マイクロプロセ
ッサＥが監視系のプロセッサとして動作シテいるので、
マイクロプロセッサＤは、マイクロプロセッサＦと同じ
システム本来の処理動作を行ない、マイクロプロセッサ
ＥによりマイクロプロセッサＤとマイクロプロセッサＦ
の同期監筏、システムの保守運用機能を行なう。

以上説明したように第１の実施例では、従来のような監
視系のプロセッサが障害の時、システムとしての同期監
視、保守運用、障害切分け機能がなくなる欠点は補なえ
る。

又、従来のプロセッサでこのような構或を取ろうとすれ
ばシステム全体が高価なものにならざるを得ないが、第
１の実施例のように汎用マイクロプロセッサを使用し、
共通メモリ切替回路及び共通メモリを付加するのみで安
価なシステムで構成できる利点がある。

以上詳述のように本発明による同期運転方式によれば、
同期監視系プロセッサが障害の時でも他のプロセッサが
システムの同期運転監視及び障害監視、保守運用の為に
必要な制御指令を蓄えたメモリに接続変更するだけで該
障害発生のプロセッサの代用をするのでシステム上は同
期監視機能が損なわれない為、出力動作に大きな信頼性
を要求されるシステムに利用することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、従来の二重化システムの構成図、第
３図は、本発明の一実施例の構成図である。 Ａ，Ｂ，Ｏはプロセッサ、Ｄ，Ｅ，Ｆはマイクロプロセ
ッサ、ＭＡＴはマッチ回路、１，２．３はバス接続回路
、４はＩ／Ｏバス、５，６．７は制御線、８，９，１０
はメモリバス、１１，１２，１３はＴＦカウンタ、ＳＷ
Ｕは共通メモリ切替回路、Ｍは共通メモリ（監視系プロ
グラム）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同一機能を有する３台の汎用マイクロプロセツサを
   用い、それらを互いに信号線により接続し、このうち任
   意の２台を同期運転して或るシステムの同期運転方式に
   おいて、システムの障害監視、保守運用および同期運転
   監視の為に必要な制御指令のみを蓄える共通メモリを設
   け、更に、このメモリに、システムの監視機能の優先順
   位を与えられ、システム処理機能、障害検出機能を有す
   る各プロセッサを切替回路を介して接続し、しかも、シ
   ステム正常時は前記与えられた監視機能の優先順位の最
   も高いマイクロプロセッサが前記共通メモリに接続され
   て該共通メモリからの制御指令に基いてシステムの障害
   監視、保守運用および他の２台のマイクロプロセッサの
   同期運転監視を行う監視系のプロセッサとして、又、優
   先順位の低い他の２台のマイクロプロセッサは同期運転
   を行う運転系のプロセッサとして動作するように接続し
   て成り、障害検出機能により監視系として動作している
   優先順位の最も高いマイクロプロセッサの障害検出時は
   同期運転中の他の２台のマイクロプロセッサのうちの次
   優先度のマイクロプロセッサが障害発生のマイクロプロ
   セッサに替って前記共通メモリに切替回路を介して接続
   され、その動作を該共通メモリからの制御指令に基いた
   システムの障害監視、保守運用および残りのマイクロプ
   ロセッサの同期監視を行う監視系のプロセッサの動作に
   切替えて移行することを特徴とした同期運転方式。