JP5504604B2 - Ram診断装置 - Google Patents
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Description
特許文献1の従来技術では、オンライン中に所定の周期で割込み禁止をした状態でメモリの診断を時間的に分割して全領域をおこなっている。
致である場合には異常有りと判定して、所定の異常対応処理を実行する。
データ書き込みの際に、該スタックデータの反転データを生成し、該スタックデータとその反転データとを前記スタックデータに関する格納エリアに格納し、該格納エリアからスタックデータを読み出す際には、前記スタックデータとその反転データを用いる反転二重化処理により該格納エリアのRAM診断処理を実行する。
図1は、本例のRAM診断システムの構成ブロック図である。
図1において、RAM1は、本例のRAM診断システムの診断対象であるRAMを示すものである。
を記憶している。CPU20が、これら各種アプリケーションプログラムを読出・実行することにより、これら各種処理部12〜15の後述する機能処理が実現される。その意味で、これら各種処理部12〜15は、CPU20内に示しても良い。以下の説明では、これら各種処理部12〜15は、CPU20によって読出・実行されるものであることを前提とする。つまり、これら各種処理部12〜15は、ROM10に記憶されたアプリケーションプログラム自体を意味するものではなく、これらプログラムがCPU20によって読出・実行されてなる各種処理機能部を意味するものとする。
図2(a)は、RAM診断管理テーブル11のデータ構成例である。
領域種別とポインタ32(以下の説明ではポインタ32と記す)は、RAM1における
各種データ記憶領域(エリア)の領域種別と先頭アドレスである。例えば、番号31=1のレコードにおいては領域種別(=スタックエリア)とその先頭ポインタが格納され、番号31=2のレコードにおいては領域種別(=反転スタックエリア)とその先頭ポインタが格納される。これより、以下の説明では逐一述べないが、RAM診断管理テーブル11において処理対象のデータ(場合によってはその反転データ)に対応するレコードは、ポインタ32を参照することで判別する。
領域サイズ33は、上記各種データ記憶領域(エリア)のサイズである。
まず、例えばリアルタイムオペレーティングシステム等においては、各タスクに優先度が割り当てられ、タスクの優先度(ここではレベルという)に基づいてタスク実行スケジューリングを行うことが知られている。あるタスクレベルのタスクを実行中に、これよりもレベルが高いタスクを実行可能となった場合には、即座にタスク切替を行うものである。
示す。同図に示す1,2,3等の番号は番号31に相当し、よって例えば図示の番号1はスタックエリア先頭ポインタの位置を意味する。
図3Aは、上記割込関連データ処理部12の処理フローチャート図である。
・DMA終了割込
・スタック割込
・定周期時間割込
まず、本処理が上記何れの割込で起動したものであるのかをステップS1,S6,S8により判定する。すなわち、例えば、スタック割込か否かを判定し(ステップS1)、スタック割込の場合は(ステップS1,YES)ステップS2の処理へ進み、スタック割込でない場合は(ステップS1,NO)ステップS6の処理へ進む。
のタスクを優先して実行させる。
尚、スタック返却の場合におけるステップS5の処理は、上記獲得の場合における同処理とは逆に、例えば現在のスタックポインタが新スタックポインタの位置である場合、これを旧スタックポインタの位置へと移動させるものである。これは反転スタックエリアについても同様である。
DMA終了割込の場合(ステップS6,YES)、ステップS7の処理を行う。違う場合は(ステップS6,NO)ステップS8へ進む。
診断間隔を不図示の各タイマにセットして、何れかのタイマがタイムアップすることで上記定周期時間割込が発生する構成とした場合には、上記ステップS8の判定は必要なく、代わりに例えば「定周期時間割込か?」等の判定を行う。但し、図3Aの処理は、上記3つの割り込みの何れかによって起動されるので、ステップS1,S6の判定がNOで且つ「定周期時間割込か?」の判定がNOとなることは、基本的にあり得ないと考えてよい。尚、「定周期時間割込か?」の判定がYESの場合、ステップS9以降の処理を実行するが、これら処理が完了したら、タイムアップしたタイマを再びセットする必要がある。
スタック割込で図3Aの処理を実行させることで、スタックの獲得処理/返却処理が行われると共に、反転データの生成・書き込みも行われる。そして、上記データ読込処理部14は、アプリケーションデータ/スタックデータの読み出しを行うと共にその際にRAM診断処理を行うものであり、スタックデータの読出しの際にも、上記アプリケーションデータの場合と同様に、反転二重化方式のRAM診断処理を行う。この様に、本装置では、スタックエリアに関しても、反転二重化方式のRAM診断処理を行うことができる。
当該処理は、アプリケーション関数とするか、またはアプリケーションのプログラム内にインライン展開している。
上記の通り、この処理は、アプリケーションによるアプリケーションデータまたはスタックデータの読出し処理の際に実行され、当該処理はアプリケーション関数とするか、またはアプリケーションのプログラム内にインライン展開する。
まずイニシャライズ処理としてRAMにおける診断対象エリアの全Cellを‘0’にする。そして、まず、全CellをビットONした後(‘1’にする)にリード処理を行うことで、全て‘1’であるか否かをチェックする。続いて、全CellをビットOFFした後(‘0’にする)にリード処理を行うことで、全て‘0’であるか否かをチェックする。これらを2度繰り返す。
以上、アブラハム方式について説明したが、上述してあるように、「メモリ読み書き」診断手法はこの例に限るものではない。
がRAM診断処理によって妨害されず、更にリアルタイム性を保って実行することができ、RAM診断に伴う処理性能の低下を防止することができるという効果が得られる。すなわち、本例のRAM診断装置によれば、特にアプリケーションが読み書きするデータであるアプリケーションデータの格納エリア以外にも、各DMAデータ、スタックデータ、固定データ等の各種データ毎の格納エリアを有するRAMに対するRAM診断処理を実行する場合において、上記RAM診断管理テーブル11等に予め登録される上記各種管理情報に基づいて、各格納エリア毎に個別のタイミングで適切な診断手法により診断処理を行うことができ、それによってリアルタイム性が必要な処理がRAM診断処理によって妨害され難くでき、更にRAM診断処理中であっても割り込みを可能とすることで、上記リアルタイム性が必要な処理をリアルタイム性を保って実行させることができる。
つまり、RAM診断管理テーブル11でRAM診断方式と適用RAM領域のサイズが管理されることにより、RAM診断方式から機能安全に係る自己診断率(DC: Diagnostic
Coverage)が予め分かるので、これを上記の通りテーブル11の属性36に登録しておくことで、適用RAM領域のサイズからRAM全体に対する当該診断方式の比率を求めることにより、RAM全体の自己診断率を求めることが容易に可能となる。
RAM全体の自己診断率 = Σ自己診断率i×(領域サイズi/RAM全体領域サイズ)
尚、上記式におけるRAM全体領域サイズは、当然、予め分かっているものであり、予め登録等しておく。また、上記式における“i”は、テーブル11における番号31を意味する。つまり、上記“領域サイズi”、“自己診断率i”とは、番号31=iのレコードにおける領域サイズ33に登録されている領域サイズ、及び属性36に登録されている自己診断率を意味する。例えばi=1であれば、図2(a)に示す例では、領域サイズ=1kバイト、自己診断率=99%である。この様に、テーブル11に予め登録されたデータに基づいて、例えばCPU20等が上記テーブル11のデータや上記の式に基づいてRAM全体の自己診断率の算出処理を行うことができ、RAM全体の自己診断率を容易に求めることができる。
10 ROM
11 RAM診断管理テーブル
12 割込関連データ処理部
13 アプリケーションデータ書込処理部
14 データ読込処理部
15 RAM診断処理部
20 CPU
31 番号
32 領域種別とポインタ
33 領域サイズ
34 診断トリガー
35 診断手法
36 属性
Claims (2)
- アプリケーションが読み書きするデータであるアプリケーションデータの格納エリア以外にも、各DMAデータ、スタックデータの各種データ毎の格納エリアを有するRAMに対するRAM診断処理を実行するRAM診断装置であって、
各種管理情報に基づいて、前記各格納エリア毎にその格納データのリード/ライト制御を行うと共に、前記各格納エリアに対して、その格納エリアのRAM診断を行うものと判定したときに、その格納エリアに対応するRAM診断手法を用いてその格納エリアに対するRAM診断処理を実行するRAM制御/診断処理手段と、
前記RAM制御/診断処理手段に関する前記各種管理情報を予め前記各格納エリアに応じて記憶しておくRAM診断管理情報記憶手段とを有し、
前記各格納エリアのうち前記スタックデータに関する格納エリアは、任意のスタックデータと該スタックデータの反転データである反転スタックデータを格納するものであり、
前記RAM制御/診断処理手段は、前記DMAデータに関する格納エリアについては、DMAを禁止したうえで前記RAM診断処理を実行し、前記スタックデータに関する格納エリアについては、スタック割込み処理によるスタックデータ書き込みの際に、該スタックデータの反転データを生成し、該スタックデータとその反転データとを前記スタックデータに関する格納エリアに格納し、該格納エリアからスタックデータを読み出す際には、前記スタックデータとその反転データを用いる反転二重化処理により該格納エリアの前記RAM診断処理を実行することを特徴とするRAM診断装置。 - 前記RAM制御/診断処理手段による前記DMAデータに関する格納エリアに対する前記RAM診断処理に関しては、前記管理情報に応じて、チェックコードによるRAM診断処理を行うDMAエリアと、定期的に「メモリ読み書き」によるRAM診断処理を行うDMAエリアとがあることを特徴とする請求項1に記載のRAM診断装置。
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