JP2018005586A

JP2018005586A - 組み込み装置

Info

Publication number: JP2018005586A
Application number: JP2016132156A
Authority: JP
Inventors: 嵩大藤原; Takahiro Fujiwara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2018-01-11

Abstract

【課題】監視制御装置に設置された組み込み装置において、ＣＰＵの電源投入からＯＳ起動初期段階での不具合発生時の不具合要因を容易とする組み込み装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ２と制御部３と記憶部６とが設けられた組み込み装置１において、ＣＰＵ２の電源投入後のＯＳ起動による自己診断処理およびブート処理を含むコンソールログを、制御部３に設けられたログ取得部４が受信するとともに、書き込み部５を介して記憶部６に送信されて記憶部６で保存される。【選択図】図１

Description

この発明は、河川や自動車専用道路等の広域監視制御システムに適用される監視制御装置に設置された組み込み装置に関するものであり、特にＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の電源投入からＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）起動までの起動ログを記憶部に保存可能とする組み込み装置に係るものである。

従来の組み込み装置では、ファイルシステム起動後のログ保存を行うものであり、従って、装置電源ＯＮからＯＳファイルシステムが起動するまでのログが保存できず、ＯＳの起動初期段階で発生する障害要因の原因解析に困難が伴うとともに、時間と費用がかかるという問題点がある。

特に、広域監視制御システムで使用される監視制御装置の組み込み装置では、設置台数が多く、ＯＳの起動初期段階での不具合発生時、想定される不具合要因が多く存在し、原因特定が非常に難しい。例えば、現地で不具合が発生した場合、Ｓ／Ｗによる不具合なのか、Ｈ／Ｗによる不具合なのか、Ｓ／Ｗ異常の場合は、ブートローダか、ＯＳか、アプリケーションか、Ｈ／Ｗ異常の場合は、ＣＰＵか、制御部か、部品かなど、切り分けが難しい。
従って、起動時のコンソールログが確認できれば、起動処理に要因があるか切り分けが可能となり、障害解析が容易となる。

上記課題を解消する技術として、アプリケーションが立ち上がるまでのシステム起動時の障害について、外部に障害発生をシステムログと共に自動通報するものであって、起動処理部は計算機システムの電源投入時に、オペレーティングシステムの自己診断処理およびブート処理を行った後にアプリケーションを立ち上げ、障害監視部はシステム電源を制御するとともに、起動処理部の障害およびシステム運用中の障害を集中管理する。サーバ管理支援ボードとして提供される障害通報部は、障害監視部で起動処理部の障害（システムダウン）を検知した際に、起動処理部に保存されているログ情報を採取して警報メッセージと共に専用のネットワークインタフェースにより、外部のリモート保守管理システムに通報するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３２５１２４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示された技術は、システム電源ＯＮ直後からの起動ログの保存を行うことを可能としているが、装置ごとに障害監視部を設置する必要があり、本願発明が対象とする河川や自動車専用道路等の広域監視制御システムに設置される組み込み装置のように、設置台数が多く、１台当たりの規模を小さくされたシステムには、多大の費用がかかり、不向きなものであるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、専用の部品や特別の装置を必要とせず、電源投入からＯＳ起動までの経過情報を記憶部に残すことで、不具合要因の解析を容易とする小型、安価な組み込み装置を提供することを目的とする。

この発明の組み込み装置は、監視制御装置に設置され、ＣＰＵと制御部と記憶部とが設けられた組み込み装置において、前記制御部にはログ取得部と書き込み部が設けられており、前記ＣＰＵの電源投入後のＯＳ起動による自己診断処理およびブート処理を含むコンソールログが前記ログ取得部にて受信されるとともに、前記書き込み部を介して前記記憶部に送信され、前記記憶部にて前記コンソールログが保存されるものである。

この発明の組み込み装置は、上記のような構成を採用しているので、電源投入からＯＳ起動までのコンソールログを記憶部に保存することが小型の構成で可能であり、これにより組み込み装置に障害が発生した際、保存されているコンソールログを確認することで、障害要因が起動処理にあるのか切り分け可能となり、障害解析にかかる時間、および、コストを削減できるという効果がある。

実施の形態１による組み込み装置を示すブロック図である。実施の形態１によるＣＰＵの動作出力フローを示す図である。実施の形態２による組み込み装置を示すブロック図である。実施の形態３による組み込み装置を示すブロック図である。実施の形態４による組み込み装置を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下、この発明による広域監視制御システムの監視制御装置に設けられた組み込み装置１を図に基づいて説明する。図１において、組み込み装置１にはＣＰＵ２、制御部３、記憶部６、インタフェース部７（以下、ＩＦ部７と称す）が設けられているとともに、外部にコンソール９が接続されている、上記各構成要素は回線８で接続されている。制御部３はＣＰＵ２が出力するコンソールログを受信するものであり、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ）ＰＬＤである例えばフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）ＦＰＧＡが設けられ、このＦＰＧＡによって構成される制御部３にログ取得部４と書き込み部５とが設けられている。記憶部６は不揮発性メモリで、例えばＳＲＡＭ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ、リムーバブルメディア等が用いられ、制御部３の出力するコンソールログを記憶する。

次に動作について説明する。図２を参照して、組み込み装置１に図示省略した電源が投入（ＯＮ）されると、ＣＰＵ２にてＯＳによる自己診断処理およびブート処理を開始する。この間、図２の「動作Ａ」に示すようなＣＰＵ２が出力するコンソールログを、回線８経由で制御部３のログ取得部４が受信し、ＩＦ部７を介して外部に設けられたコンソール９に送信するとともに、書き込み部５を介して前記コンソールログが記憶部６に送信され、前記記憶部６は制御部３の制御に従って例えばＳＲＡＭに書き込む。尚、ＣＰＵ２は図２の動作出力フローの「動作Ａ」に示す如く、ブート処理後ＯＳ起動処理、アプリケーション起動と動作を行う。

上記の実施の形態１では、制御部３の例えばＦＰＧＡにてコンソールログを取り扱うので、図２の「動作Ｂ」に示すようなＣＰＵ２での保存困難である電源投入からＯＳ起動処理が、図２の「動作Ａ」に示すようにファイルシステム起動開始までのコンソールログを含むすべてのコンソールログを記憶部６に保存することができる。これにより、組み込み装置１に障害が発生した際、記憶部６に保存されたコンソールログを確認することで、障害要因が起動処理にあるのか否かの切り分けが可能となり、障害要因解析に必要な時間およびコストを削減することができる。

とりわけ、この実施の形態１による組み込み装置１を広域監視制御システムの監視制御装置に適用すると、この監視制御装置ではその用途から、広範囲にわたる各現場に広く設置されるため、多くの台数を要する。そのため、前述した特許文献１に示された技術のように、ログの取扱いを外部装置で行う場合は、台数の数だけ外部装置が必要となり、多大な費用を要する。この実施の形態１では、制御部３にログ取得部４、書き込み部５の機能を設けているので、実装コストを抑えてログ強化を図った小型の組み込み装置１としている。
さらに、コンソールログを取り扱うため、ＣＰＵ２にログを残すための特別なソフトウェア機能を必要とせず、ＯＳの初期段階で起動する制御部３が備える標準入出力機能で容易にログ出力ができる。

尚、この実施の形態１の回線８は、シリアルにコンソールログを送信するシリアル回線でもよく、それ以外の例えばＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）であってもよい。また、記憶部６にリムーバブルメディアを用いると、組み込み装置１に関する詳しい知識が無くても、コンソールログを容易に回収することができるという効果がある。

実施の形態２．
次に、実施の形態２による組み込み装置１を説明する。図３に示すように制御部３にＲＴＣ（ＲｅａｌＴｉｍｅＣｌｏｃｋ）１０を設けたものであり、それ以外は図１と同様である。このように、制御部３にＲＴＣ１０を設けることにより、電源投入後、制御部３の例えばＦＰＧＡが、ＣＰＵ２よりも先に通常動作状態に入るため、電源投入直後からの時刻情報を取得し、コンソールログに時刻情報を付加することが可能となり、ＣＰＵ２上のソフトウェアで時刻情報を意識することなくコンソールログメッセージを残すことができ、加えて障害発生時の要因解析がより容易となる効果がある。

実施の形態３．
次に、実施の形態３による組み込み装置１を説明する。前述した実施の形態２ではＲＴＣ１０を制御部３に設けたが、この実施の形態３では、図４に示すようにＣＰＵ２にＲＴＣ１０を接続したものであり、それ以外は図１と同様である。ＣＰＵ２はＲＴＣ１０から時刻情報を取得して、コンソールログにて時刻情報を付加して出力することにより、この時刻情報を照合することにより、障害発生時の障害解析性が向上する。

実施の形態４．
次に、実施の形態４による組み込み装置１を説明する。前述した実施の形態１では、制御部３はＣＰＵ２からコンソールログを受信後、記憶部６にそのまま書き込む構成であったが、この実施の形態４では図５に示すように、制御部３に解析部１１を設けたものであり、それ以外は図１と同様である。

この構成を備えた組み込み装置１は、ＣＰＵ２にてＯＳ起動後、制御部３の解析部１１が記憶部６に保存しているコンソールログにアクセスし、コンソールログ異常の有無の解析を行う。この解析部１１の解析によって異常を検知した場合、図示省略した表示部に異常発生表示のＬＥＤ点灯や、ＣＰＵ２の強制リブートなどを実施し、早期の異常対応処理が可能とする。さらに、制御部３にて障害要因の一次解析を行うので、障害解析にかかる時間、費用を削減できるという効果がある。

尚、この実施の形態４と前述した実施の形態２、３のＲＴＣ１０付加の構成とを組み合わせてもよく、その場合、より詳しい障害要因の解析が可能となる。
また、実施の形態１から実施の形態４では広域監視制御システムに適用される監視制御装置に設置される組み込み装置１について説明したが、広域監視制御システムに限定されず、通常の計算機システムに適用されるものであってもよい。

尚、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１組み込み装置、２ＣＰＵ、３制御部、４ログ取得部、５書き込み部、
６記憶部、７ＩＦ部、８回線、９コンソール、１０ＲＴＣ、１１解析部。

Claims

監視制御装置に設置され、ＣＰＵと制御部と記憶部とが設けられた組み込み装置において、前記制御部にはログ取得部と書き込み部が設けられており、前記ＣＰＵの電源投入後のＯＳ起動による自己診断処理およびブート処理を含むコンソールログが前記ログ取得部にて受信されるとともに、前記書き込み部を介して前記記憶部に送信され、前記記憶部にて前記コンソールログが保存される組み込み装置。
前記制御部はＰＬＤによって構成されている請求項１に記載の組み込み装置。
前記ＰＬＤはＦＰＧＡとする請求項２に記載の組み込み装置。
前記制御部にはＲＴＣが設けられているとともに、前記制御部は前記ＲＴＣから前記ＣＰＵの電源投入直後からの時刻情報を取得して、前記コンソールログに付加する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の組み込み装置。
前記ＣＰＵにはＲＴＣが設けられているとともに、前記ＣＰＵは前記ＲＴＣから前記ＣＰＵの電源投入直後からの時刻情報を取得して、前記コンソールログに付加する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の組み込み装置。
前記制御部には解析部が設けられており、前記解析部は前記ＣＰＵのＯＳ起動後に前記記憶部にアクセスし、保存されている前記コンソールログの異常の有無を解析し、異常を検知した場合に、表示部で異常発生の表示を行うか、または前記ＣＰＵの強制リブートのいずれかを実行する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の組み込み装置。
前記記憶部はＳＲＡＭまたはリムーバブルメディアのいずれかとする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の組み込み装置。