JP4299634B2 - 情報処理装置及び情報処理装置の時計異常検出プログラム - Google Patents

情報処理装置及び情報処理装置の時計異常検出プログラム Download PDF

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本発明はサーバ等の情報処理装置及び情報処理装置の時計異常検出プログラムに関し、特に障害発生時に採取するログの時刻管理に適用して有効な技術に関するものである。
近年、サーバのような情報処理装置では、計算機システムとしての所定の機能を提供するメインシステムと、このメインシステムのファン、電源、演算処理装置(CPU)、メモリといった構成要素の物理的な健全性を監視し、システム管理、復旧、資産管理を可能とする情報(以下障害ログと称す)を提供することで、高い信頼性・保守性を実現する保守管理システムとを備えて構成されることが一般的である。このような情報処理装置として、例えば、特許文献1や、特許文献2によれば、サーバの制御装置であるプロセッサを備えたベースボードマネジメントコントローラ(Baseboard Management Controller:以下BMCと略す)を内蔵した情報処理装置に関する技術が開示されている。
以下、順番に、
(1)従来の情報処理装置における構成
(2)従来の情報処理装置の時刻管理方法
(3)従来の情報処理装置の時刻同期方法
について、図5を用いて説明する。図5は従来の情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
(1)従来の情報処理装置における構成
図5において、情報処理装置1は、メインシステム2と、保守管理システム3を備えて構成されている。始めにメインシステム2について説明する。
CPU10は、フロントサイドバス14(以下FSBと称す)を介してシステム制御部15(以下ノースブリッジと称す)と接続している。CPU10が複数あるマルチプロセッサシステムでは、FSB14に複数のCPU10を接続するのが一般的である。なお、CPU10上で動作するソフトウェア時計23については後述する。
ノースブリッジ15は、一つまたは複数のチップにより構成され、メモリ16及び、I/Oサブシステムバス17を介して、I/Oデバイス18,19及び、基本I/Oバスブリッジ20(以下サウスブリッジと称す)と接続している。また、近年の高性能なシステムでは、CPU10だけでなくI/Oサブシステムバス17を複数本備え、ノースブリッジ15と接続することで、多くのI/Oデバイス18,19を接続可能な構成とするのが一般的であり、I/Oサブシステムバス17にはPCI(Peripheral Component Interconnect)バスや前記PCIバスを高速動作可能としたPCI−Xバスが一般的に採用されている。
I/Oデバイス18、19は、グラフィックス制御部や、SCSI(Small Compuer System Interface)等の外部I/O接続インターフェース制御部などを用途に応じて接続している。
サウスブリッジ20は、メインシステムの基準時刻を計時するRTC(1)21を備えたチップで構成される。RTC(1)21はモトローラ社製MC146818Aと互換機能を有し、ユーザが使用可能なメモリ領域も備えている。また、サウスブリッジ20は、拡張I/Oバス22を介してキーボードやマウスといった低速な周辺I/Oデバイスを制御するレガシーI/Oコントローラ25(以下SIOと称す)や、基本入出力ファームウェア26(以下BIOSと称す)を用途に応じて接続している。
また、拡張I/Oバス22には保守管理システム3のIPMI制御部107も接続しており、CPU10のI/Oアドレス空間にIPMI制御部107をマッピングする。これによりメインシステム2と保守管理システム3との通信を可能にする。インテリジェントプラットフォームマネジメントインターフェーススペシフィケーションV1.5(Intelligent Platform Management Specification 2002年2月20日発行)(以下IPMIと省略する)によれば、保守管理システムを構成するハードウェアにアクセスするための共通インターフェース及び、メッセージベースのプロトコルといった技術が開示されている。
拡張I/Oバス22は、ISA(Industrial Standard Architecture)バスが一般的であり、近年ではLPC(Low pin count)バスも採用されている。また、メインシステム2と保守管理システム3の相互接続にはサウスブリッジ20と、IPMI制御部107をSM(System Management)バス(図示せず)を介して接続する方法も一般的である。
次に、保守管理システム3について説明する。
BMC100は、I2Cバス101を介してフィールドリプレイスメントユニット102(以下FRUと称す)、センサ103と接続し、BMCバス104を介してNVRAM105、RTC(2)106、IPMI制御部107と接続している。
BMC100はプロセッサを備えたマイクロコンピュータであり、保守管理システムに必要な障害の監視や、障害ログ管理のためのプログラムなどが実行される。
I2Cバス101は、双方向シリアルバスであり1本のクロック信号と、1本のデータ/アドレス信号を有する。
BMCバス104は、前記BMC100を構成するマイクロコンピュータが備えるバスインターフェースを用いた双方向パラレルバスである。
FRU102は、保守に必要な情報として例えば製造メーカやシリアル番号などが記憶されるEEPROMである。
センサ103は、情報処理装置1内の電圧、温度、FAN回転数などを検出する。また、BMC100はセンサ103を定期的にポーリングすることで障害の監視を行う。
NVRAM105は、BMC100が管理しているセンサ103の種類や異常を識別するための閾値及び、障害ログが記憶される。
RTC(2)106は保守管理システム3の基準時刻を計時する時計である。
IPMI制御部107は、メインシステム2内のCPU10とBMC100との間で通信を行うための制御回路であり、前述したIPMIによれば、例えばKCS(Keyboard Controller System)インターフェースを用いる技術が開示されている。
以上説明してきた従来の情報処理装置のような構成によって実現されるメインシステム2の一般的な動作については、通常のパーソナルコンピュータや、サーバシステムとして広く知られており、更にはIPMI仕様を参照することにより保守管理システム3の一般的な動作についても容易に理解できるため、ここでは細部の動作についての詳細な説明を省略する。
(2)従来の情報処理装置における時刻管理方法
以上説明してきた従来の情報処理装置の構成では、メインシステム2は、RTC(1)21を基準時刻として読み出した値を、CPU10上で動作し、インターバルタイマによって計時されるソフトウェア時計23(以下ソフト時計と称す)に設定する。このようにして基準時刻が設定されたソフト時計23を用いて時刻管理を行うことが一般的である。
一方、保守管理システム3ではRTC(2)106を基に時刻管理を行う。
このような時刻管理が行われている情報処理装置において、CPU10は、例えば、FSB14やメモリ16、またはI/Oサブシステムバス17においてエラーを検出すると、BIOS26に格納された障害ログ採取プログラムを実行する。障害ログ採取プログラムによって、CPU10が採取する障害ログは、前記ソフト時計23によって計時された時刻がタイムスタンプとして記録される。一方、BMC100は、例えば情報処理装置1に給電される電源電圧やFAN回転数などに異常を検出すると障害ログを採取する。BMC100が採取する障害ログにはRTC(2)106によって計時された時刻または、BMC100上で動作するソフト時計23によって計時された時刻がタイムスタンプとして記録される。
(3)従来の情報処理装置における時刻同期方法
以上説明したように、従来の情報処理装置ではメインシステム2及び保守管理システム3はそれぞれ独立した時刻管理がなされていると、前記CPU10が採取した障害ログとBMC100が採取した障害ログにおいて時刻関係が不明確となるため、時刻同期を行う必要がある。
前述したIPMIによれば、対話形式による通信を行うためのIPMIメッセージ108の通信方法(プロトコル)が開示されており、例えばGET SEL TIME、SET SEL TIMEといったコマンドを用いて、お互いのシステムの時刻を読み出したり、時刻管理したいシステムに補正したい時刻とともに時刻設定を促すことで時刻同期を行う方法が知られている。
また、複数の計算機をイーサネット(登録商標)等のLAN接続を行っている場合の時刻同期方法として、計算機内部時計の時刻を同期したい計算機から時刻同期の基準となる計算機への時刻送付要求により時刻を転送し、転送された時刻を元に計算機のクロックを増減し、徐々に補正していく4.3BSD UNIX(登録商標)システムのtimedの方式やtimedにネットワーク等の伝送路の負荷による遅延を統計的に考慮したntpなどが知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開2003−22222号報 特開2001−28616号報 特開平11−25057号報
前述したように、GET SEL TIMEのようなコマンドや、timedやntpといった従来の技術では、基準時刻となる時刻情報を基に同期させたい時計を補正していくために、個々の時刻が同期するまでに時間がかかるという問題がある。また、時刻同期がなされていることを確認することは難しく、精度が不明確であるという問題もある。更には、個々の時計が計時する時刻が一致しなかった場合には、どちらの時計が動作不良であるのかを検出できず、障害部位の特定において信頼性にかけるという問題がある。
本発明の目的は、メインシステムと保守管理システムにおける精度の高い時刻同期を行うことを可能にして、障害の発生時にはメインシステムと保守管理システムで検出された障害の時刻関係が明確な障害ログを採取することが可能な情報処理装置及び情報処理装置の時計異常検出プログラムを提供することにある。
また、他の目的として基準時刻を計時する時計の正常性を容易に検出することが可能な情報処理装置及び情報処理装置の時計異常検出プログラムを提供することを目的とする。
本発明による情報処理装置は、計算機システムとしての所定の機能を提供するメインシステムと、メインシステムとは独立して動作して、メインシステムの障害を検出及び監視する機能を提供する保守管理システムと、時刻を計時する共有計算機用時計と、共有計算機用時計に接続され、メインシステム及び保守管理システムに対する共有計算機用時計の共有アクセス制御を行う時計共有制御手段とを備え、メインシステム及び保守管理システムは、それぞれが障害発生時に採取する障害情報に、共有計算機用時計を基に計時された時刻を記録するものである。
また、本発明による情報処理装置の時計異常検出プログラムは、計算機システムとしての所定の機能を提供するメインシステムと、メインシステムとは独立して動作して、メインシステムの障害を検出及び監視する機能を提供する保守管理システムと、時刻を計時する共有計算機用時計と、計算機用時計に接続され、メインシステム及び保守管理システムに対する共有計算機用時計の共有アクセス制御を行う時計共有制御手段とを備えた情報処理装置の時計異常検出プログラムであって、時計の異常を検出するためにメインシステムを、
メインシステム内の計算機用時計及びメインシステムのCPU上で動作するソフトウェア時計が計時する時刻を、共有計算機用時計が計時する時刻に設定する手段、メインシステム内の計算機用時計及びソフトウェア時計が計時する時刻と、共有計算機用時計が計時する時刻とを比較する手段、時刻の比較結果に基づいて、共有計算機用時計及びソフトウェア時計の異常を検出し、共有計算機用時計及びソフトウェア時計の正常性を確認する手段、として機能させるものである。
本発明によれば、メインシステムと保守管理システムは、共通の基準時刻を計時する時計を用いて時刻管理を行うことができ、障害の発生時にはメインシステムと保守システムで検出された障害の時刻関係が明確な障害ログを採取することができる。
また、本発明によれば、メインシステム及び保守管理システムの基準時刻を計時する計算機用時計の正常性を容易に確認することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の説明によって本発明が制限されるものではない。
(実施の形態1)
図1により、本発明の実施の形態1による情報処理装置の構成について説明する。図1は本発明の実施の形態1による情報処理装置の構成を示すブロック図であり、図5に示す従来の情報処理装置と対応する部分については、同一の記号を用いて説明する。
図1に示すように、実施の形態1では、共有RTC113を共有バス110を介して共有バス制御部109に接続することで、CPU10及びBMC100から共有バス制御部109を介して、それぞれ共有RTC113に対するアクセスを可能とし、共有RTC113をメインシステム2及び保守管理システム3の基準時刻を計時する共有の時計とするようになっている。
具体的には、図1において、共有バス制御部109はIPMI制御部107を含み、拡張I/Oバス22、BMCバス104、共有バス110に接続される。共有バス制御部109は拡張バス22を介してCPU10のI/Oポートにマッピングし、CPU10からのI/Oアクセスをデーコードして、共有バス110へのアクセスに変換することで実現する。
また、共有バス制御部109はBMCバス104を介してBMC100のメモリ空間にマッピングし、BMC100からのメモリアクセスをデコードして共有バスへのアクセスに変換することで実現する。更に、共有バス制御部109はCPU10とBMC100との共有バスのアクセスを調停(アービトレーション)する機能と、共有RTC113へのアクセス権を取得するためのセマフォレジスタ112(以下セマフォと称す)とを備えている。
なお、実施の形態1でのメインシステム2から共有バス110へのアクセスを実現する手段としては、この限りではなく、例えば、I/Oサブシステムバス17と共有バス制御部109を接続して実現するなどしてもよい。
また、共有RTC113は共有バス110に接続しているが、共有バス110に限らず、共有バス制御部109などの時計共有制御手段の動作によりCPU10及びBMC100からのアクセスが可能なバスであれば、他のバスに接続することも可能である。
共有バス110には、共有メモリ111及び共有RTC113が接続されており、CPU10及びBMC100からアクセスすることが可能である。
共有RTC113はメインシステム2及び保守管理システム3の基準時刻を計時する共有の時計である。メインシステム2は共有RTC113を読み出した時刻を基にソフト時計23を設定し、BMC100が採取する障害ログは共有RTC113を読み出した時刻をタイムスタンプとして記録する。
共有メモリ111は、CPU10及びBMC100からアクセスが可能メモリであり、従来の情報処理装置において、RTC(1)21に具備されたメモリ領域に書き込まれていた構成情報などを、共有メモリ111に記録する。
図1における他の部分については、図5を用いて説明した従来の情報処理装置と同様であるため説明を省略する。
次に、図2により、本発明の実施の形態1による情報処理装置のメインシステム2が起動時に共有RTC113を用いて時刻同期する動作について説明する。図2は、メインシステム2の起動時における動作を示すフローチャートである。
まず、メインシステムの起動が開始されると(ステップS101)、CPU10がBIOS26のプログラムを実行し、システムの初期化及び、基準時刻の読み込みを開始する(ステップS102)。そして、共有RTC113のアクセス権を獲得するためにセマフォ112の読み出しを行い、ここでセマフォ112から‘1’を読み出せなかった場合にはBMC100が共有RTC113にアクセス中であるため、このアクセスが終了するまでステップS103を繰り返し実行する(ステップS103)。
また、ステップS103によりセマフォ112から‘1’を読み出せた場合は、共有RTC113の読み出しを行う(ステップS104)。そして、セマフォ112に‘1’を書き込み(‘1’をライトクリア)、セマフォ112を開放することで、共有RTC113のアクセスを終了する(ステップS105)。これにより共有RTC113を排他的にアクセスすることを可能とし、誤差の無い読み出し(または書き込み)を実現する。
そして、CPU10上で動作するソフト時計23に共有RTC113を読み出した時刻を設定する(ステップS106)。これにより共有RTC113の時刻とCPU10上のソフト時計23の時刻が一致する。そして、CPU10はハードディスクなどの外部記憶装置からOSをメモリ16に読み込みを行う(ステップS107)。これによりメインシステム2は運用可能な状態となる(ステップS108)。
このような動作手順を設けることで、ソフト時計23と共有RTC113は時刻同期を行うことが可能となる。
次に、図3により、本発明の実施の形態1による情報処理装置のメインシステム2の運用状態において、例えば、OSを介してユーザが時刻を補正する場合に、メインシステム2と保守管理システム3の時刻を同期する場合の動作について説明する。図3は通常動作中のメインシステム2の動作を示すフローチャートである。
まず、BIOS26のプログラムはOSなどを介して時刻を設定する要求があるかを常に監視し(ステップS201)、要求が無い場合はそのまま待機して、要求がある場合にはCPU10上で動作するソフト時計23時計を補正する(ステップS202)。
そして、セマフォ112の読み出しを行い、ここでセマフォ112から‘1’を読み出せなかった場合には引き続きセマフォ112の読み出しを繰り返し実行する(ステップS203)。
また、ステップS203により、セマフォ112から‘1’を読み出せた場合は、補正済みであるCPU10上で動作するソフト時計23の値を読み出し(ステップS204)、この値を共有RTC113に書き込む(ステップS205)。そして、セマフォ112に‘1’を書き込み、セマフォ112を開放することで共有RTC113のアクセスを終了する(ステップS206)。そして、再びステップS201に戻り時計設定の要求があるかを監視する。
このような動作手順を設けることにより通常動作中において、ソフト時計23と共有RTC113は時刻同期が可能となる。
また、保守管理システム3の時刻管理も共有RTC113によってなされている。BMC100が共有RTC113の読み出し及び書き込みを行う動作については、セマフォ112を用いて共有RTC113のアクセス権の取得・開放を行う。BMC100の動作は図2におけるS103〜S105のCPU10の動作と同様にして実現できるため、詳細な説明は省略する。
以上のように実施の形態1によれば、メインシステム2及び、保守管理システム3に相互接続された共有バス110を具備して、この共有バス110に基準時刻を計時する共有RTC113を配置することで、メインシステム1及び保守管理システム3は共有RTC113を共有できる。また、メインシステム1及び保守管理システム3は共有した共有RTC113を基に精度の高い時刻同期を行うことで、障害発生時においてCPU10及びBMC100とが検出した障害の時刻関係が明確な障害ログを採取することが可能となる。
また、共有RTC113を保守管理システム3側に設けているので、メインシステム2の構成は一般的なコンピュータシステムを使用することができ、メインシステム2側としては、例えば、BIOS26のプログラムを変更するのみで、時刻同期の動作などの処理を行うことが可能である。
(実施の形態2)
実施の形態2は、共有RTC113及びソフト時計23の正常性をRTC(1)21を用いて検出するものである。
実施の形態2による情報処理装置の構成は、実施の形態1の図1に示す構成と同様で、またメインシステム2の運用状態における時刻補正の動作手順は、実施の形態1の図3に示す動作手順と同様であり、その説明は省略する。
図4により、本発明の実施の形態2による情報処理装置のメインシステム2が起動時にRTC(1)21を用いて共有RTC113及びソフト時計23の正常性を検出する動作について説明する。図4は、メインシステム2の起動時における動作を示すフローチャートである。また、実施の形態2における共有RTC113及びソフト時計23の正常性をRTC(1)21を用いて検出する動作は、例えば、BIOS26内に格納された時計異常検出手段となる時計異常検出プログラムをCPU10が実行することにより行われる。
まず、図4におけるステップS301からステップS305までの動作については、図2におけるステップS101からステップS105と同様にして共有RTC113の値を読み出す。そして、CPU10上で動作するソフト時計23及びRTC(1)21に共有RTC113を読み出した時刻を設定する(ステップS306)。これにより、共有RTC113及び、ソフト時計23だけでなく、RTC(1)21の時刻を一致させる。
そして、ソフト時計23と共有RTC113の計時する時刻を比較する(ステップS307)。そして、ステップS307による比較の結果、これらの時計の値が一致しているかを確認し(ステップS308)、一致したならば、ソフト時計23とRTC(1)21との比較を行う(ステップS309)。
そして、ステップS309による比較の結果、これらの時計が一致しているかを確認し(ステップS310)、一致したならばソフト時計23及び共有RTC113は正常に動作しているのでOSを起動して(ステップS311)、運用を開始する(ステップS312)。
また、ステップS308において、ソフト時計23と共有RTC113の時計が一致していなかった場合は、どちらの時計が動作不良かを確認するために、RTC(1)21と共有RTC113の計時する時刻を比較する(ステップS313)。そして、ステップS313による比較の結果、これらの時計が一致しているかを確認し(ステップS314)、一致したならばCPU10で動作するソフト時計23の動作不良であることから、CPU10の動作周波数の異常を障害ログに記録する(ステップS315)。
また、S314において、RTC(1)21と共有RTC113の計時する時計が一致していなかった場合、共有RTC113が動作不良であると判定し、共有RTC113の障害を障害ログに記録する(ステップS316)。
また、ステップS310において、ソフト時計23とRTC(1)21の時計が一致していなかった場合には、RTC(1)21が動作不良であると判定し、RTC(1)21の障害を障害ログに記録する(ステップS317)。
また、いずれかの時計における動作不良を障害ログに記録(ステップS315、ステップS316、ステップS317)した後は、外部にワーニング通知を行った後(ステップS318)、OSの起動処理(ステップS311)に進む。
なお、実施の形態2においては、ソフト時計の動作不良時(ステップS315)及び共有RTC113の動作不良時(ステップS316)においてもOSの起動処理(ステップS311)を行うようにしているが、正常な時刻管理を行うことができないため、メインシステム2の起動を中止させてもよい。
このような動作手順を設けることで、共有RTC113及びソフト時計23の正常性を明確として、より精度の高い時間管理を行うことを可能とする。
以上のように実施の形態2によれば、メインシステム2及び保守管理システム3の基準時刻を計時する共有RTC113と、メインシステム2のCPU10上で動作するソフト時計23の正常性を容易に確認することが可能となる。
本発明の実施の形態1による情報処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1による情報処理装置のメインシステムの起動時における動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1による情報処理装置の通常動作中のメインシステムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2による情報処理装置のメインシステムの起動時における動作を示すフローチャートである。 従来の情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
符号の説明
1…情報処理装置、2…メインシステム、3…保守管理システム、10…CPU、14…フロントサイドバス(FSB)、15…ノースブリッジ、16…メモリ、17…I/Oサブシステムバス、18,19…I/Oデバイス、20…サウスブリッジ、21…RTC(1)、22…拡張I/Oバス、23…ソフトウェア時計(ソフト時計)、25…基本I/Oコントローラ(SIO)、26…基本入出力ファームウェア(BIOS)、100…ベースボードマネジメントコントローラ(BMC)、101…I2Cバス、102…フィールドリプレイスメントユニット(FRU)、103…センサ、104…BMCバス、105…NVRAM、106…RTC(2)、107…IPMI制御部、108…IPMIメッセージ、109…共有バス制御部、110…共有バス、111…共有メモリ、112…セマフォレジスタ(セマフォ)、113…共有RTC。

Claims (2)

  1. 計算機システムとしての所定の機能を提供するメインシステムと、
    前記メインシステムとは独立して動作して、前記メインシステムの障害を検出及び監視する機能を提供する保守管理システムと、
    前記メインシステム及び保守管理システムの基準時刻を計時する共有時計と、
    前記共有時計に接続され、前記メインシステム及び保守管理システムに対する前記共有時計の共有アクセス制御を行う時計共有制御手段とを備え、
    前記メインシステム及び保守管理システムは、それぞれが障害発生時に採取する障害情報に、前記共有時計を基に計時された時刻を記録する情報処理装置であって、
    前記メインシステム内のRTC及び前記メインシステムのCPU上で動作するソフトウェア時計が計時する時刻を、前記共有時計が計時する時刻に設定し、その後、前記メインシステム内のRTCが計時する時刻、前記ソフトウェア時計が計時する時刻、及び前記共有時計が計時する時刻を比較し、前記3つの時刻が全て一致しているかを判定し、前記共有時計及び前記ソフトウェア時計の正常性を確認する時計異常検出手段を備えたことを特徴とする情報処理装置。
  2. 計算機システムとしての所定の機能を提供するメインシステムと、前記メインシステムとは独立して動作して、前記メインシステムの障害を検出及び監視する機能を提供する保守管理システムと、前記メインシステム及び保守管理システムの基準時刻を計時する共有時計と、前記共有時計に接続され、前記メインシステム及び保守管理システムに対する前記共有時計の共有アクセス制御を行う時計共有制御手段とを備えた情報処理装置の時計異常検出プログラムであって、
    時計の異常を検出するために前記メインシステムを、
    前記メインシステム内のRTC及び前記メインシステムのCPU上で動作するソフトウェア時計が計時する時刻を、前記共有時計が計時する時刻に設定する手段、
    前記メインシステム内のRTCが計時する時刻、前記ソフトウェア時計が計時する時刻、及び前記共有時計が計時する時刻を比較する手段、
    前記時刻の比較結果に基づいて、前記3つの時刻が全て一致しているかを判定し、前記共有時計及び前記ソフトウェア時計の正常性を確認する手段、
    として機能させることを特徴とする情報処理装置の時計異常検出プログラム。
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