JP2006260393A - Cpu system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CPUシステムに関し、特に、ホストユニットの系の切替を行えるCPUシステムに関する。 The present invention relates to a CPU system, and more particularly to a CPU system capable of switching a host unit system.
プロセッサ(以下CPU)を搭載したホストユニットが冗長構成を成し、運用系のホストユニットのみアクセス可能で共通バス上に配置する共通メモリを有することで、ホストユニットの系切り替え時に処理の引き継ぎを行う従来のCPUシステムの構成を図5、運用系ホストユニットに障害が発生した場合の共通バスの状態を図6に示し説明する。 A host unit equipped with a processor (hereinafter referred to as a CPU) has a redundant configuration and can be accessed only when the host unit is switched over by having a common memory that can be accessed only by the active host unit and placed on a common bus. The configuration of the conventional CPU system will be described with reference to FIG. 5, and the state of the common bus when a failure occurs in the active host unit will be described with reference to FIG.
本構成において、ホストユニット1が運用状態、ホストユニット2が待機状態であるとした場合、ホストユニット1は該CPUシステムを機能させるためのデータ(情報)を共通バス103を介して共通メモリ部3へ書き込み又は、読み出しを行う。
In this configuration, when the host unit 1 is in the operating state and the
この状態で保守者によるホストユニットの系切り替え制御が実行された場合、ホストユニット1のソフトウェアは実行途中の処理を完了後、切替信号101によりホストユニット2に対して、自系が待機となることを通知し、正常待機状態であったホストユニット2は切替信号102により運用状態に遷移したことをホストユニット1へ通知する。
When the host unit system switching control is executed by the maintenance person in this state, the host unit 1 software waits for the
これによりソフトウェアが介在した正規の系切り替え手順を踏んだ系切り替えが完了する。 As a result, the system switching is completed in accordance with the normal system switching procedure mediated by software.
一方、運用系ホストユニット1にハードウェア障害が発生した場合や強制リセットが実行された場合には実行中の処理に関係無く、切替信号101によりホストユニット2に対して、自系が運用できない状態となったことを通知し、正常待機状態であったホストユニット2は運用状態に遷移することで強制的に系切り替えが行われる。
しかし、従来の冗長構成におけるホストユニット切り替え方法には次のような問題点があった。 However, the host unit switching method in the conventional redundant configuration has the following problems.
その問題点は、運用系ホストユニット1にハードウェア障害が発生した場合や強制リセットが実行された場合には実行中の処理に関係無く強制的に系切り替えが行われ、この時、ホストユニット1による共通メモリ部3に対するバスアクセスが実行中であれば、共通バス103上のバスアクセスは中断され、ライトアクセスであった場合にはそのアドレスのデータは不正データに書き変わってしまう恐れがあり、新たに運用系となったホストユニット2がホストユニット1の処理引き継ぎとして該アドレスのデータを使用した場合に不正データであるためにホストユニット2も障害に至り、システムダウンに陥る可能があるということである。
The problem is that if a hardware failure occurs in the active host unit 1 or if a forced reset is executed, the system is forcibly switched regardless of the processing being executed. At this time, the host unit 1 If the bus access to the common memory unit 3 is being executed, the bus access on the common bus 103 is interrupted, and if it is a write access, the data at that address may be rewritten as illegal data. When the
そこで、本発明は、新たに運用系となったホストユニットにおける共通メモリ内の不正データに起因した障害を未然に防止することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent a failure caused by illegal data in a common memory in a host unit that has newly become an active system.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、ホストユニットが冗長構成を成し、運用系の前記ホストユニットのみアクセス可能で共通バス上に配置する共通メモリを有することで前記ホストユニットの系切り替え時に処理の引き継ぎを行うCPUシステムにおいて、前記ホストユニットの系切替が発生したタイミングにおける共通バスの状態を保持する共通バス状態記録部を備える。 As a means for solving the above problems, the present invention provides a host unit system having a redundant configuration and having a common memory that can be accessed only by the host system in an operational system and disposed on a common bus. A CPU system that takes over processing at the time of switching includes a common bus state recording unit that holds the state of the common bus at the timing when the system switching of the host unit occurs.
本発明は、ホストユニットが負荷分散を目的とした複数の前記ホストユニットが全て運用系となるCPUシステムにおいて、共通バス状態を保持する契機となる前記ホストユニットの切替信号に変え、前記ホストユニットの運用状態を示す信号を使用する。 In the CPU system in which a plurality of the host units whose load is distributed by the host unit is an active system, the host unit is changed to a switching signal of the host unit that triggers holding a common bus state. Use signals that indicate operational status.
本発明によれば、ホストユニットが冗長構成を成し、運用系のホストユニットのみアクセス可能で共通バス上に配置する共通メモリを有することでホストユニットの系切り替え時に処理の引き継ぎを行うCPUシステムにおいて、新たに運用系となったホストユニットにおける共通メモリ内の不正データに起因した障害を未然に防止することができる。 According to the present invention, in the CPU system in which the host unit has a redundant configuration, only the active host unit can be accessed, and has a common memory arranged on the common bus, so that processing is taken over when the host unit is switched over. Therefore, it is possible to prevent a failure caused by illegal data in the common memory in the host unit that has become a new operational system.
その理由は、ホストユニットの系切り替えが発生したタイミングにおける共通バスの状態を保持することで、新たに運用系となったホストユニットは中断されたバスアクセスが存在するか否か、中断されたバスアクセスが存在する場合は、アドレス情報から不正データに書き変わってしまっている恐れのある共通メモリ内の特定データを認識することが可能となるためである。 The reason for this is that the status of the common bus at the timing when the host unit switchover occurred is maintained, so that the host unit that became the new active system has an interrupted bus access or not. This is because when there is an access, it is possible to recognize specific data in the common memory that may have been rewritten from the address information to illegal data.
本発明によれば、ホストユニットが冗長構成を成す場合に限らず、負荷分散を目的とした複数のホストユニットが全て運用系となるCPUシステムにおいても共通メモリ内の不正データに起因した障害を未然に防止することができる。 According to the present invention, not only in the case where the host unit has a redundant configuration, but also in a CPU system in which a plurality of host units for the purpose of load distribution are all active, a failure caused by illegal data in the common memory has not occurred. Can be prevented.
その理由は、共通バス状態を保持する契機となるホストユニットの切替信号に変え、ホストユニットの運用状態を示す信号を使用することで、運用を続けるホストユニットは障害が発生したホストユニットが共通メモリを更新中であったか否かを確認することが可能となり、中断されたバスアクセスが存在する場合は、アドレス情報から不正データに書き変わってしまっている恐れのある共通メモリ内の特定データを認識することが可能となるためである。 The reason for this is that instead of using a host unit switching signal that triggers the maintenance of the common bus state, a signal indicating the host unit operating status is used, so that the host unit that continues to operate is the host unit that has failed If there is an interrupted bus access, it recognizes specific data in the common memory that may have been rewritten from the address information to invalid data. This is because it becomes possible.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[構成の説明]
本発明の一実施の形態として、ホストユニットが冗長構成を成し、運用系のホストユニットのみアクセス可能で共通バス上に配置する共通メモリを有することでホストユニットの系切り替え時に処理の引き継ぎを行うCPUシステムにおけるホストユニット及び共通メモリ周辺の構成を図1、共通バス状態記録部4の内部構成を図2に示し説明する。
[Description of configuration]
As one embodiment of the present invention, the host unit has a redundant configuration, and only the active host unit is accessible and has a common memory arranged on the common bus, so that processing is taken over when the host unit is switched over. The configuration around the host unit and the common memory in the CPU system will be described with reference to FIG. 1, and the internal configuration of the common bus
図1において、ホストユニット1及び2は共通バス103を介して共通メモリ部3へ接続され、共通メモリ部3に格納するデータの書き込み及び、読み出しを行う。
In FIG. 1,
また、共通バス103は共通バス状態記録部4へも接続され、ホストユニット1及び2が実行する共通バス103上のバスアクセスは共通バス状態記録部4へも入力される。
The common bus 103 is also connected to the common bus
ホストユニット1とホストユニット2の系切り替えを制御する切替信号101及び102は、ホストユニット間に配線され、共通バス状態記録部4へも入力される。
Switching signals 101 and 102 for controlling system switching between the host unit 1 and the
図2において、共通バス状態記録部4に入力される共通バス103は共通バスラッチ部5へ接続され、切替信号101及び102はラッチ信号生成部7へ接続される。
In FIG. 2, the common bus 103 input to the common bus
切替信号101又は102によりホストユニットの系切り替えが発生したことを検出したラッチ信号生成部7は共通バスラッチ部5へ接続されるラッチ信号を生成し、共通バスラッチ部5はそのタイミングにおける共通バス103上のアドレス、データ、書き込み又は読み出しを示す転送方法、転送サイズなどの転送属性から成る系切り替え発生時の共通バス状態を保持する。
When the switching signal 101 or 102 detects that the system switching of the host unit has occurred, the latch
ホストユニットの系切り替え発生タイミングにおける共通バス状態の読み出しは、共通バス状態記録部4に予め割り当てられたアドレスに対するリードバスアクセスにより実行され、バッファ制御部8は入力される共通バス103のアドレスバス及び転送属性からホストユニットにより開始されたバスアクセスが共通バス状態記録部4に予め割り当てられたアドレスであること且つリードアクセスであることを検出すると、リードバッファ6のイネーブル信号を有効にする。
Reading of the common bus state at the timing of occurrence of system switching of the host unit is executed by read bus access to an address assigned in advance to the common bus
イネーブルされたリードバッファ6は共通バスラッチ部5に保持されている情報を共通バス103のデータバスへ中継し、ホストユニットは自ユニットが運用系となった系切り替え発生タイミングにおける共通バス103の状態を得ることができる。
The enabled
[動作の説明]
前述のCPUシステムにおけるホストユニット及び共通メモリ周辺の構成を図1、共通バス状態記録部4の内部構成を図2、運用系ホストユニットの障害発生により系切り替えが発生した場合の動作フローチャートを図3に示し本発明の動作を説明する。
[Description of operation]
FIG. 1 shows a configuration around the host unit and the common memory in the CPU system, FIG. 2 shows an internal configuration of the common bus
ホストユニット1が運用状態、ホストユニット2が待機状態であるとした場合、ホストユニット1は該CPUシステムを機能させるためのデータ(情報)を共通バス101を介して共通メモリ部3へ書き込み又は、読み出しを随時実行しており、ホストユニット1が実行する共通バス103上のバスアクセスは共通バス状態記録部4へも入力され、ホストユニットの系切り替えを制御する切替信号101及び102も共通バス状態記録部4へ入力される。
When the host unit 1 is in the operating state and the
この状態で保守者によるホストユニットの系切り替え制御が実行された場合、ホストユニット1のソフトウェアは実行途中の処理を完了後、切替信号101によりホストユニット2に対して、自系が待機となることを通知し、正常待機状態であったホストユニット2は切替信号102により運用状態に遷移したことをホストユニット1へ通知する。
When the host unit system switching control is executed by the maintenance person in this state, the host unit 1 software waits for the
これによりソフトウェアが介在した正規の系切り替え手順を踏んだ系切り替えが完了する。 As a result, the system switching is completed in accordance with the normal system switching procedure mediated by software.
共通バス状態記録部4においては、切替信号101の変化によりホストユニットの系切替が発生したことを検出したラッチ信号生成部7は共通バスラッチ部5へ接続されるラッチ信号を生成し、共通バスラッチ部5はそのタイミングにおける共通バス103上のアドレス、データ、書き込み又は読み出しを示す転送方法、転送サイズなどの転送属性から成る系切り替え発生時の共通バス状態を保持する。
In the common bus
この時、ホストユニット1による実行途中の処理はないため、共通バス103上で実行されているバスアクセスは存在せず、共通バスラッチ部5は非アクティブ状態の共通バス状態を保持することになる。
At this time, since there is no process in the middle of being executed by the host unit 1, there is no bus access being executed on the common bus 103, and the common
系切り替えにより新たに運用系となったホストユニット2は共通バス状態記録部4に予め割り当てられたアドレスに対するリードバスアクセスを実行する。
The
共通バス103のアドレスバス及び転送属性が入力されるバッファ制御部8はホストユニット2により開始されたバスアクセスが共通バス記録部4に予め割り当てられたアドレスであること且つリードアクセスであることを検出し、リードバッファ6のイネーブル信号を有効にする。
The
イネーブルされたリードバッファ6は共通バスラッチ部5に保持されている情報を共通バス103のデータバスへ中継し、ホストユニット2は自ユニットが運用系となった系切り替え発生タイミングにおける共通バス103の状態、即ち、非アクティブ状態を示す状態(プルアップ終端であれば全信号がHiレベル)を得て、共通メモリ部3に格納されるデータに、不正な可能性があるデータが存在しないことを認識した上で運用系ホストユニットとしての処理を引き継ぐ。
The enabled
一方、ハードウェア障害や強制リセットに代表される正規の系切り替え手順を踏まない系切り替えは、ホストユニット1が実行中の処理に関係無く、切替信号101によりホストユニット2に対して、自系が運用できない状態となったことを通知し、正常待機状態であったホストユニット2は運用状態に遷移することで強制的に系切り替えが行われる。
On the other hand, system switching that does not follow the regular system switching procedure represented by hardware failure or forced reset is performed by the switching signal 101 to the
正規な系切り替え時と同様に、共通バス状態記録部4において、切替信号101の変化によりホストユニットの系切り替えが発生したことを検出したラッチ信号生成部7は共通バスラッチ部5へ接続されるラッチ信号を生成し、共通バスラッチ部5はそのタイミングにおける共通バス103上のアドレス、データ、書き込み又は読み出しを示す転送方法、転送サイズなどの転送属性から成る系切り替え発生時の共通バス状態を保持する。
As in the case of normal system switching, in the common bus
系切り替え発生時にホストユニット1による共通メモリ部3に対するバスアクセス実行中であれば、バスラッチ部5はそのバスアクセスが示すアドレス、データ、転送属性を保持し、バスアクセス実行中でなければ共通非アクティブ状態の共通バス状態を保持する。
If the host unit 1 is executing bus access to the common memory unit 3 at the time of system switching, the
系切り替えにより新たに運用系となったホストユニット2は共通バス状態記録部4に予め割り当てられたアドレスに対するリードバスアクセスを実行する。
The
共通バス103のアドレスバス及び転送属性が入力されるバッファ制御部8はホストユニット2により開始されたバスアクセスが共通バス記録部4に予め割り当てられたアドレスであること且つリードアクセスであることを検出し、リードバッファ6のイネーブル信号を有効にする。
The
イネーブルされたリードバッファ6は共通バスラッチ部5に保持されている情報を共通バス103のデータバスへ中継し、ホストユニット2は自ユニットが運用系となった系切り替え発生タイミングにおける共通バス103の状態、即ち、系切り替え発生時にホストユニット1による共通メモリ部3に対するバスアクセス実行中であれば、強制的に中断されたバスアクセスが示すアドレス、データ、転送属性、バスアクセス実行中でなければ非アクティブ状態を示す状態(プルアップ終端であれば全信号がHiレベル)を得る。
The enabled read
共通バスの状態が非アクティブ状態であれば、共通メモリ部3に格納されるデータに、不正な可能性があるデータが存在しないことを認識した上で運用系ホストユニットとしての処理を継続し、共通メモリ部3へのライトアクセスを示す場合は、そのアドレスのデータは不正データに書き変わっている可能性があると判断し、以降の処理では使用しないなど、そのデータを無効として運用系ホストユニットとしての処理を引き継ぐ。 If the state of the common bus is inactive, the processing as the active host unit is continued after recognizing that there is no data that may be illegal in the data stored in the common memory unit 3, When a write access to the common memory unit 3 is indicated, it is determined that there is a possibility that the data at the address has been rewritten as illegal data, and the data is invalidated, for example, not used in subsequent processing. Take over the processing as.
[他の実施の形態]
本発明の他の実施の形態について、図4を参照して説明する。
[Other embodiments]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示すホストユニットが冗長構成を成し、共通バス上に配置する共通メモリを有することでホストユニットの系切り替え時に処理の引き継ぎを行うCPUシステムにおけるホストユニット及び共通メモリ周辺の構成に対し、共通メモリ部が3−1及び3−2による冗長構成を成し、共通メモリの切替信号301及び302が共通バス記録部4へ入力され、共通バス状態記録部4では共通メモリ部の系切り替え発生時も切替信号301又は302の変化により共通メモリ部の系切り替えが発生したことを検出し、そのタイミングにおける共通バス103の状態を保持する。
The host unit shown in FIG. 1 has a redundant configuration and has a common memory arranged on a common bus, so that the host unit and the common memory peripheral configuration in the CPU system that takes over processing when the host unit is switched over, The common memory unit has a redundant configuration of 3-1 and 3-2, the common memory switching signals 301 and 302 are input to the common
なお、共通メモリ部3−1及び3−2へ対するバスアクセスは運用系アドレスへのみ実行され、ライトアクセスでは運用系共通メモリへの書き込みと同時に待機系共通メモリも同じデータが書き込まれ、リードアクセスでは運用系共通メモリのみがデータ出力を行うものとする。 Note that the bus access to the common memory units 3-1 and 3-2 is executed only to the operating system address, and in the write access, the same data is written to the standby system common memory simultaneously with the writing to the operating system common memory. Then, it is assumed that only the operational common memory outputs data.
本実施の形態は、共通メモリ部の系切り替えが発生したタイミングにおける共通バスの状態を確認することが可能となるため、運用系共通メモリ部のメモリ不良が原因の様な障害により系切り替えが発生した場合に不良箇所の特定など障害調査のために有益な情報を得ることができるという新たな効果を有する。 In this embodiment, since it is possible to check the state of the common bus at the timing when system switching of the common memory unit occurs, system switching occurs due to a failure such as a memory failure in the operating system common memory unit. In this case, there is a new effect that useful information can be obtained for failure investigation such as identification of a defective part.
本発明は、共通メモリ内の不正データに起因した障害を未然に防止するようなCPUシステムに利用できる。 The present invention can be used for a CPU system that prevents a failure caused by illegal data in a common memory.
1 ホストユニット
2 ホストユニット
3 共通メモリ部
4 共通バス状態記録部
5 共通バスラッチ部
6 リードバッファ
7 ラッチ信号生成部
8 バッファ制御部
101 切替信号
102 切替信号
103 共通バス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記ホストユニットの系切替が発生したタイミングにおける共通バスの状態を保持する共通バス状態記録部を備えることを特徴とするCPUシステム。 In the CPU system in which the host unit has a redundant configuration, and only the active host unit is accessible and has a common memory arranged on a common bus so that processing is taken over when the host unit is switched over,
A CPU system comprising: a common bus state recording unit that holds a state of a common bus at a timing when system switching of the host unit occurs.
共通バス状態を保持する契機となる前記ホストユニットの切替信号に変え、前記ホストユニットの運用状態を示す信号を使用することを特徴とするCPUシステム。 In a CPU system in which a plurality of the host units whose host units are intended for load distribution are all active,
A CPU system, wherein a signal indicating an operation state of the host unit is used instead of the switching signal of the host unit which is an opportunity to hold a common bus state.
共通バス上の転送属性からなる系切り替え発生時の共通バス状態を保持する共通バスラッチ部と、を備えることを特徴とする請求項1記載のCPUシステム。 The common bus state recording unit detects a occurrence of system switching of the host unit and generates a latch signal;
The CPU system according to claim 1, further comprising a common bus latch unit that holds a common bus state at the time of occurrence of system switching, which includes transfer attributes on the common bus.
6. The CPU system according to claim 5, wherein there are two common memories.
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CN105629823A (en) * | 2014-11-26 | 2016-06-01 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | Extensible modular small-sized controller device |
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