JP3553006B2 - 情報処理装置及び情報処理装置のエラー情報保持方法 - Google Patents

情報処理装置及び情報処理装置のエラー情報保持方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置及び情報処理装置のエラー情報保持方法に関し、特にFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)用不揮発性メモリを搭載した情報処理装置及びFPGA用不揮発性メモリを搭載した情報処理装置のエラー情報保持方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)の論理構成のプログラムを記憶する不揮発性メモリは、近年のメモリの大容量化に伴って空き容量が増加しているにも関わらず、十分には活用されていなかった。また、エラー情報はリセットや電源オフで情報の失われるレジスタまたは揮発性メモリに格納され、リセットまたはリブートが実行されるとその情報は失われていた。また、一時的な障害であったとしてもエラーが検出された場合にはホストバスからのアクセスが不可能であることが多く、詳細な原因を追及することは困難であった。そのため、障害の発生したモジュールが工場に戻されてきた場合に、その修理箇所を特定するためには多大な時間と検査を要していた。さらに、確実にエラー情報を保持するためには、不揮発性のメモリを新規に追加して、そのメモリ内にエラー情報を保持する必要があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、電源オフまたは、リセットあるいはリブートが実行された後であっても、新規に不揮発性メモリを追加することなくエラー情報を読み出すことが可能であり、さらにエラー原因の特定を容易にすることを可能とする情報処理装置及び情報処理装置のエラー情報保持方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本出願第1の発明は、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)と、係るFPGAの論理回路構成を記憶すると共に、装置内部又は外部とのインターフェイスで発生するエラーの詳細を示すエラーステータス情報を記憶する不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリから前記FPGAの論理を構成するためのプログラムを読み出すCONFIG制御部と、前記エラーステータス情報を前記不揮発性メモリに書き込むエラー情報アクセス制御部と、前記CONFIG制御部と前記エラー情報アクセス制御部とからの、前記不揮発性メモリに対するアドレス及び制御信号を選択する選択回路と、を設けてなることを特徴とする。
このように、本出願第1の発明の情報処理装置によれば、装置内部又は外部とのインターフェイスでエラーが発生したとき、そのエラーの詳細を示すエラーステータス情報が、FPGAの論理回路構成を記憶するために既に搭載されている不揮発性メモリに書き込まれる。したがって、装置の電源がオフされたり、または、リセットあるいはリブートが実行された後であっても、新規に不揮発性メモリを追加することなしにエラー情報を読み出すことが可能となる。さらに、エラー原因の特定を容易にすることが可能となる。
【0005】
また本出願第2の発明は、本出願第1の発明の情報処理装置において、前記不揮発性メモリはさらに、装置内部又は外部との間におけるアクセスの履歴を示すアクセス履歴を記憶し、前記エラー情報アクセス制御部はさらに、前記アクセス履歴を前記不揮発性メモリに書き込むことを特徴とする。
このように、本出願第2の発明の情報処理装置によれば、装置内部又は外部とのインターフェイスでエラーが生じたとき、そのエラーの詳細を示すエラーステータス情報だけでなく、装置内部又は外部との間におけるアクセスの履歴を示すアクセス履歴が、FPGAの論理回路構成を記憶するために既に搭載されている不揮発性メモリに書き込まれる。したがって、装置の電源がオフされたり、または、リセットあるいはリブートが実行された後であっても、新規に不揮発性メモリを追加することなしにエラー情報を読み出すことが可能となる。さらに、エラー原因の特定を容易にすることが可能となる。
【0006】
また本出願第3の発明は、本出願第1または第2の発明の情報処理装置において、前記不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報又は前記アクセス履歴を、装置の外部から読み出すための外部ポートを設けてなることを特徴とする。
このように、本出願第3の発明の情報処理装置によれば、エラー発生後、不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報と前記アクセス履歴とが何らかの原因により装置本体で読みとることが不可能となった場合にも、外部ポートを通して、不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報と前記アクセス履歴とを、外部から読み出すことが可能となる。
【0007】
また本出願第4の発明は、装置内部又は外部とのインターフェイスにおいてエラーが発生したとき、そのエラーの詳細を示すエラーステータス情報をFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)の論理回路構成を記憶する不揮発性メモリに書き込むステップを有することを特徴とする情報処理装置のエラー情報保持方法である。

このように、本出願第4の発明の情報処理装置のエラー情報保持方法によれば、装置内部又は外部とのインターフェイスでエラーが発生したとき、そのエラーの詳細を示すエラーステータス情報が、FPGAの論理回路構成を記憶するために既に搭載されている不揮発性メモリに書き込まれる。したがって、装置の電源がオフされたり、または、リセットあるいはリブートが実行された後であっても、新規に不揮発性メモリを追加することなしにエラー情報を読み出すことが可能となる。さらに、エラー原因の特定を容易にすることが可能となる。
【0008】
また本出願第5の発明は、本出願第4の発明の情報処理装置のエラー情報保持方法において、装置内部又は外部とのインターフェイスにおいてエラーが発生したとき、そのエラーが発生するまでの装置内部又は外部との間におけるアクセスの履歴を示すアクセス履歴を前記不揮発性メモリに書き込むステップを有することを特徴とする。
このように、本出願第5の発明の情報処理装置のエラー情報保持方法によれば、装置内部又は外部とのインターフェイスでエラーが発生したとき、そのエラーの詳細を示すエラーステータス情報だけでなく、装置内部又は外部との間におけるアクセスの履歴を示すアクセス履歴が、FPGAの論理回路構成を記憶するために既に搭載されている不揮発性メモリに書き込まれる。したがって、装置の電源がオフされたり、または、リセットあるいはリブートが実行された後であっても、新規に不揮発性メモリを追加することなしにエラー情報を読み出すことが可能となる。さらに、エラー原因の特定を容易にすることが可能となる。
【0009】
また本出願第6の発明は、本出願第4または第5の発明の情報処理装置のエラー情報保持方法において、前記不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報又は前記アクセス履歴を、装置の外部から読み出すステップを有することを特徴とする。
このように、本出願第6の発明の情報処理装置のエラー情報保持方法によれば、エラー発生後、不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報と前記アクセス履歴とが何らかの原因により装置本体で読み出すことが不可能となった場合にも、外部ポートを通して、不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報と前記アクセス履歴とを、外部から読み出すことが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第一の実施の形態における情報処理装置及び情報処理装置のエラー情報保持方法を図1乃至図3を参照して説明する。
図1は、本発明の第一の実施の形態における情報処理装置の構成図である。
PCIカード102はPCIバス101に接続され、FPGA103と、不揮発性メモリであるメモリ104と、揮発性メモリであるローカルメモリ105と、選択回路106とにより構成される。
FPGA103はさらに、バスインターフェース制御部111と、内部論理112と、メモリインターフェース制御部113と、バストレーサ114と、CONFIG制御部115と、エラー情報アクセス制御部116と、メモリトレーサ117とにより構成される。FPGA103は、電源投入を契機としてメモリ104に格納されているプログラムに従い、FPGA103内の論理を構成する。バスインターフェース制御部111は、PCIバス101とのインターフェースを制御し、PCIバス101へのアクセスに対し、以下のPCIバス仕様に規定されるエラーの確認を行う。
PCIバス仕様では、AD[31:00]信号線とC/BE[3:0]信号線に対してパリティが付与されていて、AD[31:00]とC/BE[3:0]に対するパリティチェックを実行する。PCIバスの転送フェーズはアドレス転送フェーズとデータ転送フェーズとに分けられる。転送フェーズがアドレス転送フェーズであるときには、AD[31:00]はアドレスを転送し、C/BE[3:0]はコマンドを転送する。転送フェーズがデータ転送フェーズにあるときには、AD[31:00]はデータを転送し、C/BE[3:0]はバイトイネーブルを転送する。
【0011】
内部論理112は、PCIカード102の機能として必要な処理を実行するとともに、内部論理112内でパリティチェックや比較チェックなどを行い、論理結果にエラーが発生していないことを保証する。内部論理112はまた、その内部にエラーステータス118を有する。エラーステータス118は、バスインターフェース制御部111、メモリインターフェース制御部113、及び内部論理112によって確認される各エラーの詳細を示すエラーステータス情報を格納する。
メモリインターフェース制御部113は、内部論理112とローカルメモリ105との間におけるインターフェースを仲介し、ローカルメモリ105から読み出されたデータに対してパリティチェックを実行する。
バストレーサ114は、PCIバス101上の自身以外のアクセスも含め、バスインターフェース制御部111とPCIバス101との間におけるすべてのアクセスの履歴であるPCIバスアクセス履歴を、バスインターフェース制御部111を介して格納する。
CONFIG制御部115は、メモリ104に格納されているプログラムに従って構成される論理ではなく、予め固定的に埋め込まれている論理である。CONFIG制御部115は、電源投入を契機として動作し始め、メモリ104からFPGA103の論理を構成するためのプログラムを読み出す。
エラー情報アクセス制御部116は、エラー検出時に、エラーステータス118に格納されているエラーステータス情報と、バストレーサ114に格納されているPCIバスアクセス履歴と、メモリトレーサ117に格納されているローカルメモリアクセス履歴とを、エラー関連情報としてメモリ104に書き込む。また、エラー情報アクセス制御部116は、内部論理112からの指示により、メモリ104に格納されているエラー関連情報を読み出す。
メモリトレーサ117は、内部論理112がメモリインターフェース制御部113を介して行うローカルメモリ105への全アクセスの履歴であるローカルメモリアクセス履歴を格納する。
【0012】
メモリ104は、書き換え可能な不揮発性メモリであるEEPROMであり、その内部はFPGA103の論理回路構成を記憶する領域と、エラー関連情報を記憶する領域とに分けられる。図2は、メモリ104の領域構成図である。メモリ104のアドレス”00000”から”XXXXX”までは、FPGA103内の論理構成を記憶するFPGA論理構成情報領域である。また、アドレス”XXXXX+1”から”ZZZZZ”までは、エラー関連情報を記憶するエラー情報領域である。また、エラー情報領域は複数のエラー関連情報を記憶できるように、複数の領域に分割されている。図2では、アドレス”XXXXX+1”から”YYYYY”までが1つの領域となる。1つのエラー情報領域はさらに、エラーステータス情報領域と、PCIバスアクセス履歴領域と、ローカルメモリアクセス履歴領域とに分けられる。
ローカルメモリ105は、揮発性メモリであるDRAM(Dynamic Random Access Memory)である。ローカルメモリ105は、FPGA103のメモリインターフェース制御部113を介して内部論理112からアクセスされ、内部論理112で使用されるデータや内部論理112を制御するファームウェアを格納する。
選択回路106は、CONFIG制御部115とエラー情報アクセス制御部116とからの、メモリ104に対するアドレス及び制御信号を選択する。選択回路106は、エラー情報アクセス制御部116からの指示がない場合には、CONFIG制御部115の側を選択する。逆にエラー情報アクセス制御部116からの指示がある場合には、エラー情報アクセス制御部116の側を選択する。
【0013】
次に、図1及び図3を用いて本発明の第一の実施の形態における情報処理装置のエラー情報保持方法を利用したPCIカードの動作を説明する。
図3は本発明の第一の実施の形態における情報処理装置のエラー情報保持方法を利用したPCIカードにおいてエラーが検出されたときの動作図である。
まず、PCIバス101にエラーが検出されたときの動作を詳細に説明する。バスインターフェース制御部111はPCIバス101にエラーを検出すると(ステップ1)、エラーが検出されたことを示す信号をPCIバス101にアサートする。
次に、バスインターフェース制御部111はバストレーサ114のPCIバスアクセス履歴を格納するバッファを書き込み禁止にする(ステップ2)。これは、PCIバスアクセス履歴を格納するバッファのエントリ数には物理的に制限があり、バストレーサ114に対してPCIバスアクセス履歴を通知するとPCIバスアクセス履歴が上書きされてしまうので、それを防ぐためである。
次に、バスインターフェース制御部111はエラーステータス118に対し、PCIバスで検出されたエラーの内容をエラーステータス情報として通知する(ステップ3)。
【0014】
次に、エラー情報アクセス制御部116は、バストレーサ114に格納されているPCIバスアクセス履歴と、メモリトレーサ117に格納されているローカルメモリアクセス履歴と、エラーステータス118に格納されているエラーステータス情報とを、エラー関連情報としてメモリ104に書き込む(ステップ4)。このとき選択回路106は、CONFIG制御部115で使用されるメモリ104に対するアドレス線と制御線との切り換えを行う。選択回路106はエラー情報アクセス制御部116から指示の指示により、エラー情報アクセス制御部116からのアドレス及び制御信号を選択し、その結果、エラー関連情報がメモリ104に書き込まれる。その後バスインターフェース制御部111はバストレーサ114に対して、PCIバスアクセス履歴を通知する。
PCIバス101にエラーが検出されるときは、PCIバス101の転送フェーズの違いにより詳細には2種類の動作が存在する。PCIバス101がアドレス転送フェーズにあるときは、PCIバス101に検出されるエラーはアドレスパリティエラーである。このときバスインターフェース制御部111がPCIバス101にアサートする信号は、致命的なエラーを検出したことを示すSERR信号である。またエラーステータス118に対しては、PCIバスのアドレス転送フェーズでエラーが検出されたことを通知する。一方、PCIバス101がデータ転送フェーズにあるときは、PCIバス101に検出されるエラーはデータパリティエラーである。このときバスインターフェース制御部111がPCIバス101にアサートする信号は、データパリティエラーが検出されたことを示すPERR信号である。またエラーステータス118に対しては、PCIバスのデータ転送フェーズでエラーが検出されたことを通知する。
【0015】
次に、内部論理112の内部でエラーが検出されたときの動作を詳細に説明する。
内部論理112の内部にエラーが検出されると(ステップ5)、PCIバス101にエラーが検出されたときと同様に、バスインターフェース制御部111はバストレーサ114のPCIバスアクセス履歴を格納するバッファを書き込み禁止にする。同様に、メモリトレーサ117のローカルメモリアクセス履歴を格納するバッファも書き込み禁止にする(ステップ6)。
次に、内部論理112はエラーステータス118に対し、内部論理112内のどの機能でエラーが検出されたかをエラーステータス情報として通知する(ステップ7)。
続けて、PCIバス101にエラーが検出されたときと同様に、エラー情報アクセス制御部116は、PCIバスアクセス履歴と、ローカルメモリアクセス履歴と、エラーステータス情報とを、エラー関連情報としてメモリ104に書き込む(ステップ8)。このときの選択回路106の切り替え動作も、PCIバス101にエラーが検出されたときと同様に行われる。その後バスインターフェース制御部111はバストレーサ114に対してPCIバスアクセス履歴を通知し、また、メモリインターフェース制御部113はメモリトレーサ117に対してローカルメモリアクセス履歴を通知する。
【0016】
次に、ローカルメモリ105から読み出されたデータにエラーが検出されたときの動作を詳細に説明する。
メモリインターフェース制御部113はローカルメモリ105から読み出されたデータにパリティエラーを検出すると(ステップ9)、内部論理112の内部でエラーが検出されたときと同様に、メモリトレーサ117のローカルメモリアクセス履歴を格納するバッファを書き込み禁止にする(ステップ10)。
次に、メモリインターフェース制御部113はエラーステータス118に対して、ローカルメモリ105から読み出されたデータに検出されたパリティエラーの内容をエラーステータス情報として通知する(ステップ11)。
続けて、PCIバス101または内部論理112の内部でエラーが検出されたときと同様に、エラー情報アクセス制御部116は、PCIバスアクセス履歴と、ローカルメモリアクセス履歴と、エラーステータス情報とを、エラー関連情報としてメモリ104に書き込む(ステップ12)。このときの選択回路106の切り替え動作も、PCIバス101にエラーが検出されたとき、または内部論理112の内部でエラーが検出されたときと同様に行われる。その後メモリインターフェース制御部113はメモリトレーサ117に対して、ローカルメモリアクセス履歴を通知する。
【0017】
次に、本発明の第二の実施の形態における情報処理装置及び情報処理装置のエラー情報保持方法を図4を参照して説明する。
図4は、本発明の第二の実施の形態における情報処理装置の構成図である。
図4において、PCIバス401、メモリ404、ローカルメモリ405、選択回路406、PCIバスインターフェース制御部411、CONFIG制御部415、エラー情報アクセス制御部416は、本発明の第一の実施の形態におけるPCIバス101、メモリ104、ローカルメモリ105、選択回路106、バスインターフェース制御部111、CONFIG制御部115、エラー情報アクセス制御部116とそれぞれ同様である。
図4に示される様に、PCIカード402は、MPU(マイクロプロセッサ)407を有する。PCIカード402では、本発明の第一の実施の形態におけるバストレーサ114とメモリトレーサ117とが、FPGA403ではなくMPU407に備えられ、それぞれの機能を実現する。またPCIカード402では、本発明の第一の実施の形態におけるエラーステータス118が、内部論理412ではなくMPU407に備えられ、その機能を実現する。さらにMPU407は、MPU407内部におけるエラーを確認する。
FPGA403は、本発明の第一の実施の形態におけるバストレーサ114とメモリトレーサ117とを有していない点を除くと、本発明の第一の実施の形態におけるとFPGA103と同等であるが、さらにMPU/FW情報収集制御部414を有する。
内部論理412は、本発明の第一の実施の形態におけるエラーステータス118を有していない点を除くと、本発明の第一の実施の形態におけると内部論理112と同等である。
ローカルバスインターフェース制御部413は、ローカルバス408を介してローカルメモリ405及びMPU407とに接続され、この2つの装置と内部論理412との間におけるインターフェースを仲介する。
MPU/FW情報収集制御部414は、FPGA403またはMPU407でエラーが検出されると、MPU407に格納されているエラーステータス情報とローカルメモリ405に格納されているファームウェアトレース情報とをローカルバスインターフェース制御部413を介して収集する。収集されたエラーステータス情報とファームウェアトレース情報とは、エラー情報アクセス制御部416によりメモリ404へ書き込まれる。
【0018】
次に、本発明の第三の実施の形態における情報処理装置及び情報処理装置のエラー情報保持方法を図5を参照して説明する。
図5は、本発明の第三の実施の形態における情報処理装置の構成図である。
図5において、PCIバス501、メモリ504、選択回路506、バスインターフェース制御部511、CONFIG制御部515、エラー情報アクセス制御部516は、本発明の第一の実施の形態におけるPCIバス101、メモリ104、選択回路106、バスインターフェース制御部111、CONFIG制御部115、エラー情報アクセス制御部116とそれぞれ同様である。
図5に示される様に、PCIカード502には外部ポート514が、また、FPGA503には外部ポート制御部513が備えられており、外部ポート制御部513と外部ポート514とは互いに接続されている。
外部ポート制御部513は、外部ポート514よりメモリ504のエラー関連情報を読み出すことのできる機能を備える。
バスインターフェース制御部511に固定的な障害が発生し、メモリ504からエラー関連情報をPCIバス501を通して読み出すことができなくなった場合には、外部ポート514を通してエラー関連情報を読み出す。
【0019】
以上説明した実施の形態においては本発明をPCIカードに利用した例を用いて説明したが、FPGAの論理回路構成を記憶する不揮発性メモリを搭載する他の情報処理装置であっても構わない。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の実施の形態における情報処理装置及び情報処理装置のエラー情報保持方法によると、次のような利点が得られる。
装置の電源がオフされたり、または、リセットあるいはリブートが実行された後であっても、新規に不揮発性メモリを追加することなく、エラーの詳細及びエラー発生までの装置本体におけるアクセス履歴を読み出すことが可能となる。
さらに、修理のために装置が工場の戻されてきた場合、装置に元々搭載されている不揮発性メモリ内にエラー情報とアクセス履歴とを記憶しているため、工場に戻されてきた装置からエラー情報を読み出し、修理箇所を特定し、エラー発生直前の装置の状態に戻すことが容易になる。
さらにまた、外部装置と接続されるバスにおいてエラーが発生した際にも、エラーの詳細及びエラー発生までの前記バスと装置本体の間におけるバスアクセス履歴を読み出すことが可能となる。
さらにまた、エラー発生後、不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報と前記アクセス履歴とが何らかの原因により装置本体で読み出すことが不可能となった場合にも、外部ポートを通して、不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報と前記アクセス履歴とを、外部から読み出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態における情報処理装置の構成図である。
【図2】本発明の第一の実施の形態におけるFPGA用不揮発性メモリの領域構成図である。
【図3】本発明の第一の実施の形態における情報処理装置の動作図である。
【図4】本発明の第二の実施の形態における情報処理装置の構成図である。
【図5】本発明の第三の実施の形態における情報処理装置の構成図である。
【符号の説明】
101、401、501 PCIバス
102、402、502 PCIカード
103、403、503 FPGA
104、404、504 メモリ
105、405 ローカルメモリ
106、406、506 選択回路
111、511 バスインターフェース制御部
112、412、512 内部論理
113 メモリインターフェース制御部
114 バストレーサ
115、415、515 CONFIG制御部
116、416、516 エラー情報アクセス制御部
117 メモリトレーサ
118 エラーステータス
407 MPU
408 ローカルバス
411 PCIバスインターフェース制御部
413 ローカルバスインターフェース制御部
414 MPU/FW情報収集制御部
513 外部ポート制御部
514 外部ポート

Claims (6)

  1. FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)と、係るFPGAの論理回路構成を記憶すると共に、装置内部又は外部とのインターフェイスで発生するエラーの詳細を示すエラーステータス情報を記憶する不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリから前記FPGAの論理を構成するためのプログラムを読み出すCONFIG制御部と、前記エラーステータス情報を前記不揮発性メモリに書き込むエラー情報アクセス制御部と、前記CONFIG制御部と前記エラー情報アクセス制御部とからの、前記不揮発性メモリに対するアドレス及び制御信号を選択する選択回路と、を設けてなることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記不揮発性メモリはさらに、装置内部又は外部との間におけるアクセスの履歴を示すアクセス履歴を記憶し、前記エラー情報アクセス制御部はさらに、前記アクセス履歴を前記不揮発性メモリに書き込むことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報又は前記アクセス履歴を、装置の外部から読み出すための外部ポートを設けてなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の情報処理装置。
  4. 装置内部又は外部とのインターフェイスにおいてエラーが発生したとき、そのエラーの詳細を示すエラーステータス情報をFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)の論理回路構成を記憶する不揮発性メモリに書き込むステップを有することを特徴とする情報処理装置のエラー情報保持方法。
  5. 装置内部又は外部とのインターフェイスにおいてエラーが発生したとき、そのエラーが発生するまでの装置内部又は外部との間におけるアクセスの履歴を示すアクセス履歴を前記不揮発性メモリに書き込むステップを有することを特徴とする請求項4に記載の情報処理装置のエラー情報保持方法。
  6. 前記不揮発性メモリに書き込まれた前記エラーステータス情報又は前記アクセス履歴を、装置の外部から読み出すステップを有することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の情報処理装置のエラー情報保持方法。
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