JP3110125B2

JP3110125B2 - 活線挿抜制御方式

Info

Publication number: JP3110125B2
Application number: JP04012844A
Authority: JP
Inventors: 浩小室
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 2000-11-20
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JPH05204507A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オンライン状態での
モジュール交換時に不可欠な活線挿抜を実現するための
活線挿抜制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、２４時間無停止システムでは、
システムの各モジュールが２重化されており、一方の系
が故障した場合でも、残った系が処理を引き継ぐことに
より無停止運転を可能にしていた。このようなシステム
では、修理の際もオンライン業務を継続することが要求
される。このため、故障モジュールの交換はオンライン
状態で行う必要があった。このようなモジュール交換を
オンライン交換と呼ぶ。

【０００３】ところが、故障モジュールをオンライン状
態で交換すると、即ち電源が投入されたままの状態でモ
ジュールの活線挿抜を行うと、挿抜時に各種モジュール
がコネクタ接続されているバックパネル上のバスの電圧
が降下したり、信号ラインにノイズが出現するなどのト
ラブルが発生しやすくなる。

【０００４】そこで、これを回避するために、従来よ
り、活線挿抜対応のコネクタを採用したり、モジュール
の電源ラインにコイル等の回路を挿入するなどの工夫が
なされていた。

【０００５】図４は、従来の活線挿抜対応のコネクタ
（活線挿抜用コネクタ）機構の構造を示す。同図におい
て、４１はバックパネル、４２はバックパネル上のコネ
クタ、４３はコネクタ４２と結合されるモジュール上の
コネクタ（モジュールコネクタ）である。

【０００６】コネクタ４２には、バックパネル４１上の
電源ライン４１１，信号ライン４１２と接続されている
電源ピン４２１，信号ピン４２２が設けられている。こ
の電源ピン４２１の長さは、機構的に信号ピン４２２の
長さより長く設定されており、モジュールコネクタ４３
の電源ライン４３１，信号ライン４３２が、コネクタ４
２を介してバックパネル４１上の電源ライン４１１，信
号ライン４１２に接続する時間の差を生成する構造とな
っている。

【０００７】したがって、モジュールコネクタ４３をコ
ネクタ４２に挿入すると、まず先にモジュールコネクタ
４３の電源ライン４３１（の端子）が、コネクタ４２の
対応するピン、即ち電源ピン４２１に接触し、しかる後
に信号ライン４３２（の端子）がコネクタ４２の対応す
るピン、即ち信号ピン４２２に接触する。この結果、モ
ジュール（上のデバイス）に電源が供給された後に、信
号が接続される。

【０００８】一方、コネクタ４２からのモジュールコネ
クタ４３の抜出時には、まず先にモジュールコネクタ４
３の信号ライン４３２（の端子）が、コネクタ４２の対
応する信号ピン４２２から切離され、しかる後に電源ラ
イン４３１（の端子）がコネクタ４２の対応する電源ピ
ン４２１から切離される。従来は、以上の機能により、
コネクタ挿抜時の信号ライン上でのノイズ発生を抑える
ようにしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来
は、コネクタ挿入時にはまず電源が接続された後に信号
が接続され、コネクタ抜出時には信号が切離された後に
電源が切離される構造の活線挿抜用コネクタを用いるこ
とで、活線挿抜時の信号ライン上でのノイズ発生を抑え
るようにしていた。

【００１０】しかし、このような活線挿抜用コネクタを
用いたとしても、ノイズを無くすことができる訳ではな
く、特にシステムの基準クロックの変化と同時にノイズ
が発生した場合には、誤動作が起きやすいといった問題
があった。

【００１１】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
でその目的は、オンライン状態でのモジュール交換が、
活線挿抜時に発生するノイズの影響を全く受けることな
く行える活線挿抜制御方式を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、モジュール
が挿抜される状態を検出するための検出手段を有するコ
ネクタ機構と、このコネクタ機構の検出手段によるモジ
ュール挿抜検出に応じ、システム内各モジュールへ供給
するクロックを一時停止させる制御手段とを備え、モジ
ュール挿抜時にはシステム内各モジュールへのクロック
供給を一時停止するようにしたことを特徴とするもので
ある。

【００１３】また、この発明は、上記のコネクタ機構と
して、活線挿抜用のコネクタ機構を用いると共に、同機
構に設けた検出手段を、電源接続から信号接続までの間
にモジュール挿入を検出する共に、信号切離しから電源
切離しまでの間にモジュール切離しを検出する第１の検
出手段と、信号接続後にモジュール挿入を検出すると共
に、信号切離し前にモジュール抜出を検出するための第
２の検出手段とにより構成することを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記の構成においては、オンライン状態でモジ
ュールが挿抜されると、その状態がコネクタ機構に設け
られた検出手段により検出され、そのモジュール挿抜の
間、システム内各モジュールへのクロック供給が制御手
段により停止される。このクロック供給停止の期間は、
次のように決定される。

【００１５】例えば、オンライン状態でモジュール（の
コネクタ）の挿入が行われた場合、まず、そのモジュー
ルに対応するコネクタ機構により電源が接続される。す
ると、そのモジュール上（のデバイス）にバックパネル
から電源が供給される。

【００１６】次に、コネクタ機構内の検出手段（第１の
検出手段）によりモジュール挿入が検出され、挿入検出
信号が真となる。これにより制御手段が起動され、シス
テム内各モジュールへのクロック供給が停止される。

【００１７】続いて（挿入検出信号、切離し検出信号を
除く）通常の信号が接続され、しかる後に検出手段（第
２の検出手段）によりモジュール挿入が検出される。こ
のモジュール挿入検出により、抜出検出信号が偽とな
り、システム内各モジュールへのクロック供給が、制御
手段により再開される。

【００１８】また、オンライン状態で故障モジュール
（のコネクタ）の抜出が行われた場合には、まず、その
モジュールに対応するコネクタ機構の検出手段（第２の
検出手段）によりモジュール抜出が検出され、抜出検出
信号が真となる。これにより制御手段が起動され、シス
テム内各モジュールへのクロック供給が停止される。

【００１９】続いて、通常の信号が切離され、しかる後
に検出手段（第１の検出手段）によりモジュール抜出が
検出される。このモジュール抜出検出により、挿入検出
信号が偽となり、システム内各モジュールへのクロック
供給が、制御手段により再開される。最後に、電源が切
離される。

【００２０】このように上記の構成では、オンライン状
態でのモジュールの挿抜時に、ほぼ一定時間、システム
内各モジュールへのクロック供給が停止される。このと
き、信号ラインにモジュール挿抜に伴うノイズが発生し
ても、クロックによりシステム全体が停止しているた
め、システムへのノイズの影響は全くない。

【００２１】

【実施例】図１はこの発明の活線挿抜制御方式を適用す
る例えばマルチプロセッサシステムの一実施例を示すシ
ステム構成図である。

【００２２】図１において、１０はモジュールを複数枚
実装可能なバックパネル、２０はオンライン状態で交換
される交換用のモジュール、３０，４０，５０はバック
パネル１０に実装され、オンライン状態で処理を行って
いるモジュールである。モジュール２０，３０，４０，
５０には、並行して処理可能なプロセッサが搭載されて
いる。

【００２３】モジュール２０には活線挿抜用のコネクタ
（モジュールコネクタ）２１が設けられ、バックパネル
１０にはモジュール２０のモジュールコネクタ２１と嵌
合する活線挿抜用のコネクタ１１が設けられている。な
お、モジュール３０，４０，５０には、モジュールコネ
クタ２１と同様の活線挿抜用コネクタが設けられ、バッ
クパネル１０には、モジュール３０，４０，５０のコネ
クタと嵌合する活線挿抜用コネクタが設けられている
が、図では省略されている。

【００２４】バックパネル１０には、図２に示すよう
に、電源ライン１０１および複数の信号ライン１０２が
配設されている。バックパネル１０には更に、コネクタ
１１へのモジュール挿入が行われたことを示す挿入検出
信号を伝達するための挿入検出ライン１０３、およびコ
ネクタ１１からのモジュール抜出が行われたことを示す
抜出検出信号を伝達するための抜出検出ライン１０４が
配設されている。この挿入検出ライン１０３および抜出
検出ライン１０４は、コネクタ１１に対応するものであ
り、図１のモジュール３０，４０，５０のコネクタに対
しては、別の挿入検出ラインおよび抜出検出ライン（図
示せず）がそれぞれ独立に設けられる。

【００２５】次にコネクタ（活線挿抜用コネクタ）１１
には、図２に示すように、バックパネル１０上の電源ラ
イン１０１，信号ライン１０２と接続されている電源ピ
ン１１１，信号ピン１１２が設けられている。コネクタ
１１には更に、バックパネル１０上の挿入検出ライン１
０３，抜出検出ライン１０４と接続されている挿入検出
ピン１１３，抜出検出ピン１１４が設けられている。こ
こで、コネクタ１１のピンの長さは、長い方から、電源
ピン１１１、挿入検出ピン１１３、信号ピン１１２、そ
して抜出検出ピン１１４の順となる。したがって、モジ
ュール挿入時は、このピンの長さの順序で接続され、モ
ジュール抜出時は、逆の順序で切離される。以上の構成
は、モジュール３０，４０，５０のコネクタと嵌合する
バックパネル１０上のコネクタについても同様である。

【００２６】次にモジュールコネクタ２１には、図２に
示すように、同コネクタ２１がコネクタ１１に挿入され
た場合に、コネクタ１１の電源ピン１１１，信号ピン１
１２と接触（接続）する電源ライン２１１，信号ライン
２１２が設けられている。モジュールコネクタ２１には
更に、同コネクタ２１がコネクタ１１に挿入された場合
に、コネクタ１１の挿入検出ピン１１３，抜出検出ピン
１１４と接触（接続）する挿入通知ライン２１３，抜出
通知ライン２１４が設けられている。この構成は、モジ
ュール３０，４０，５０のコネクタについても同様であ
る。なお、挿入通知ライン２１３，抜出通知ライン２１
４は、電源ライン２１１に電源が供給されると、所定レ
ベル、例えば高レベルに設定されるようになっている。

【００２７】再び図１を参照すると、バックパネル１０
にはまた、システムの基本クロックを発生するためのク
ロック発生回路６０、およびクロック制御回路７０が設
けられている。クロック制御回路７０は、クロック発生
回路６０の出力を受け、挿入検出ライン１０３および抜
出検出ライン１０４を始めとする各挿入検出ラインおよ
び抜出検出ラインの状態をもとに、システム内各モジュ
ール２０，３０，４０，５０へのクロック（システムク
ロック）７１，７２，７３，７４の供給を制御する。こ
こで、各モジュールへ独立のクロックを供給するのは、
クロック間のスキューを減らすためであるが、同一のク
ロックを各モジュールに共通に供給するようにしてもよ
い。なお、クロック７１は、図２に示すコネクタ１１の
特定の信号ピン１１２、モジュールコネクタ２１の特定
の信号ライン２１２を介してモジュール２０に供給され
る。次に、上記図１および図２に示す構成の動作を、図
３のタイミングチャートを適宜参照して説明する。

【００２８】まず、バックパネル１０に設けられた活線
挿抜用コネクタ１１には、電源ピン１１１および複数の
信号ピン１１２の他に、挿入検出ピン１１３および抜出
検出ピン１１４が設けられている。挿入検出ピン１１３
の長さは、電源ピン１１１と信号ピン１１２の中間とな
り、即ち“信号ピン１１２の長さ”＜“挿入検出ピン１
１３の長さ”＜“電源ピン１１１の長さ”となるように
設定され、抜出検出ピン１１４の長さは最も短く設定さ
れる。

【００２９】以上のコネクタ１１の各ピン１１１〜１１
４の長さの設定により、モジュール２０（のモジュール
コネクタ２１）がコネクタ１１に挿入されると、まずモ
ジュールコネクタ２１の電源ライン２１１とコネクタ１
１の電源ピン１１１とが接触（接続）され、次にモジュ
ールコネクタ２１の挿入通知ライン２１３とコネクタ１
１の挿入検出ピン１１３とが接触（接続）される。続い
て、モジュールコネクタ２１の信号ライン２１２とコネ
クタ１１の信号ピン１１２とが接触（接続）され、最後
にモジュールコネクタ２１の抜出通知ライン２１４とコ
ネクタ１１の抜出検出ピン１１４とが接触（接続）され
る。即ち、モジュール挿入時には、電源ピン１１１→挿
入検出ピン１１３→信号ピン１１２→抜出検出ピン１１
４の順序で接続が行われる。また、モジュール抜出時に
は、その逆の順序で切離される。

【００３０】今、コネクタ１１に挿入されていたモジュ
ールが故障したために、その故障モジュールをオンライ
ン状態で抜出し、しかる後に交換用のモジュール２０を
コネクタ１１に挿入したものとする。このモジュール故
障の発生から、モジュール交換が行われて正常状態に復
帰するまでの間は、モジュール３０，４０，５０に搭載
された各プロセッサにより縮退運転が行われ、システム
動作が継続される。

【００３１】モジュール２０がコネクタ１１に挿入され
ると、上記したように、まずモジュール２０のモジュー
ルコネクタ２１の電源ライン２１１とコネクタ１１の電
源ピン１１１とが接続される。これにより、バックパネ
ル１０から電源ライン１０１、電源ピン１１１、電源ラ
イン２１１を介して、モジュール２０上のデバイスに電
源が供給される。すると、挿入通知ライン２１３および
抜出通知ライン２１４が高レベルに設定される。

【００３２】上記の電源ピン１１１の接続の後は、モジ
ュールコネクタ２１の挿入通知ライン２１３とコネクタ
１１の挿入検出ピン１１３とが接続され、これにより高
レベルの挿入検出信号がバックパネル１０の挿入検出ラ
イン１０３に出力される。この挿入検出ライン１０３上
の挿入検出信号はクロック制御回路７０に入力される。

【００３３】クロック制御回路７０は、挿入検出ライン
１０３上の挿入検出信号の状態を監視しており、同信号
が高レベル（真）になると、図３（ａ）に示すように、
各モジュール２０，３０，４０，５０へのクロック７
１，７２，７３，７４の供給を停止して、モジュール動
作を一時停止させる。

【００３４】上記の挿入検出ピン１１３の接続の後は、
モジュールコネクタ２１の信号ライン２１２とコネクタ
１１の信号ピン１１２とが接続される。このとき、イン
ピーダンスの変動等の要因により信号ピン１１２と接続
されている信号ライン１０２にノイズが発生しても、ク
ロック制御回路７０の制御によるクロック停止によりシ
ステム全体が停止しているため、全く問題がない。

【００３５】最後にモジュールコネクタ２１の抜出通知
ライン２１４とコネクタ１１の抜出検出ピン１１４とが
接続され、これにより高レベルの抜出検出信号がバック
パネル１０の抜出検出ライン１０４に出力される。この
抜出検出ライン１０４上の抜出検出信号はクロック制御
回路７０に入力される。

【００３６】クロック制御回路７０は、抜出検出ライン
１０４上の抜出検出信号の状態を監視しており、同信号
が高レベル（偽）になると、図３（ａ）に示すように、
各モジュール２０，３０，４０，５０へのクロック７
１，７２，７３，７４の供給を再開して、システムを正
常状態に復帰させる。

【００３７】このようにして、正常なシステム動作が行
われ、やがてコネクタ１１に挿入されたモジュール２０
に故障が生じたものとする。この場合、モジュール３
０，４０，５０に搭載された各プロセッサによる縮退運
転が行われるが、オンライン交換のために、故障モジュ
ール２０（のモジュールコネクタ２１）をコネクタ１１
から抜出す必要がある。このモジュール２０の抜出時の
動作について以下に説明する。

【００３８】モジュール２０（のモジュールコネクタ２
１）の抜出時のコネクタ１１においては、前記したよう
に、抜出検出ピン１１４→信号ピン１１２→挿入検出ピ
ン１１３→電源ピン１１１の順でピンが切離される。

【００３９】この結果、まず抜出検出ピン１１４の切離
しに応じて、抜出検出ライン１０４上の抜出検出信号
が、図３（ｂ）に示すように高レベルから低レベルに遷
移する。クロック制御回路７０は、抜出検出ライン１０
４上の抜出検出信号が低レベル（真）に遷移すると、図
３（ｂ）に示すように、各モジュール２０，３０，４
０，５０へのクロック７１，７２，７３，７４の供給を
停止して、モジュール動作を一時停止させる。

【００４０】続いて、信号ピン１１２が切離される。こ
のとき、インピーダンスの変動等の要因により信号ピン
１１２と接続されている信号ライン１０２にノイズが発
生しても、クロック制御回路７０の制御によるクロック
停止によりシステム全体が停止しているため、全く問題
がない。

【００４１】次に、挿入検出ピン１１３が切離される。
挿入検出ピン１１３が切離されると、挿入検出ライン１
０３上の挿入検出信号が、図３（ｂ）に示すように高レ
ベルから低レベルに遷移する。クロック制御回路７０
は、挿入検出ライン１０３上の挿入検出信号が低レベル
（偽）に遷移すると、図３（ｂ）に示すように、各モジ
ュール２０，３０，４０，５０へのクロック７１，７
２，７３，７４の供給を再開する。これにより、モジュ
ール３０，４０，５０に搭載された各プロセッサによる
縮退運転が再開される。最後に、電源ピン１１１が切離
され、モジュール２０への電源供給が遮断される。

【００４２】なお、前記実施例では、挿入検出ライン
（１０３）および抜出検出ライン（１０４）がバックパ
ネル１０上の各活線挿抜用コネクタ毎に独立に設けられ
るものとして説明したが、これに限るものではない。例
えば、コネクタ１１の挿入検出ピン１１３が接続されて
から抜出検出ピン１１４が接続されるまでの期間と、抜
出検出ピン１１４が切離されてから挿入検出ピン１１３
が切離されるまでの期間だけ真となる信号（クロック停
止指定信号）を出力する機能を各コネクタ機構に設け、
この信号を共通の信号ラインでワイヤード・オアしてク
ロック制御回路７０に伝達するようにしてもよい。

【００４３】また、前記実施例では、４台のプロセッサ
を持つマルチプロセッサシステムに実施した場合につい
て説明したが、これに限るものではなく、本発明は、オ
ンライン状態でモジュール交換が可能なシステム全般に
適用可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
オンライン状態でのモジュール挿抜時には、ほぼ一定の
期間だけシステム内の各モジュールへのクロック供給を
停止する構成としたので、オンライン動作中のモジュー
ルは、挿抜時に発生するノイズの影響を全く受けなくて
済み、システムの動作周波数が高いシステム、即ち活線
挿抜時にノイズが発生しやすいシステムでも、オンライ
ン交換が簡単に且つ安定して行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の活線挿抜制御方式を適用するマルチ
プロセッサシステムの一実施例を示すシステム構成図。

【図２】同実施例における活線挿抜用コネクタ機構の概
略構成図。

【図３】同実施例における活線挿抜時の動作を説明する
ためのタイミングチャート。

【図４】従来の活線挿抜用コネクタ機構の概略構成図。

【符号の説明】

１０…バックパネル、１１…コネクタ、２０，３０，４
０，５０…モジュール、２１…モジュールコネクタ、６
０…クロック発生回路、７０…クロック制御回路、７１
〜７４…クロック、１０１，２１１…電源ライン、１０
２，２１２…信号ライン、１０３…挿入検出ライン、１
０４…抜出検出ライン、１１１…電源ピン、１１２…信
号ピン、１１３…挿入検出ピン、１１４…抜出検出ピ
ン、２１３…挿入通知ライン、２１４…抜出通知ライ
ン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/00 G06F 1/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電源接続用の電源ピン、電源接続から信
号接続までの間にモジュール挿入を検出すると共に信号
切離しから電源切離しまでの間にモジュール抜出を検出
するための挿入検出ピン、信号接続用の信号ピン、及び
信号接続後にモジュール挿入を検出すると共に信号切離
し前にモジュール抜出を検出するための抜出検出ピンの
各コネクタピンを含み、各コネクタピンの長さが「電源
ピン＞挿入検出ピン＞信号ピン＞抜出検出ピン」となる
ように設定され、モジュール挿入時には、電源が接続さ
れた後に信号が接続され、モジュール抜出時には、信号
が切離された後に電源が切離される構造の活線挿抜用の
コネクタ機構と、前記挿入検出ピン及び前記抜出検出ピンの状態を監視す
ることで、前記挿入検出ピンによるモジュール挿入検出
から前記抜出検出ピンによるモジュール挿入検出までの
期間と、前記抜出検出ピンによるモジュール抜出検出か
ら前記挿入検出ピンによるモジュール抜出検出までの期
間とをそれぞれ認識し、その期間、システム内各モジュ
ールへ供給するクロックを一時停止させる制御手段とを
具備することを特徴とする活線挿抜制御方式。