JPH02171837A - Microprocessor - Google Patents
MicroprocessorInfo
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- JPH02171837A JPH02171837A JP32684388A JP32684388A JPH02171837A JP H02171837 A JPH02171837 A JP H02171837A JP 32684388 A JP32684388 A JP 32684388A JP 32684388 A JP32684388 A JP 32684388A JP H02171837 A JPH02171837 A JP H02171837A
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- self
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Landscapes
- Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
- Hardware Redundancy (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はマイクロプロセッサに関し、特に、フォールト
・トレラント・システムを構成する場合において、自己
診断要求信号によって起動され内部ハードウェアの故障
を検出する自己診断手段を有し、誤動作が一過性のもの
と判断される場合には、誤動作したマイクロプロセッサ
の初期化を行い、正常動作するマイクロプロセッサに同
期してプログラムの実行を再開するマイクロプロセッサ
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a microprocessor, and in particular, in the case of configuring a fault-tolerant system, a microprocessor is activated by a self-diagnosis request signal to detect a failure in internal hardware. The present invention relates to a microprocessor that has a diagnostic means and, if the malfunction is determined to be temporary, initializes the malfunctioning microprocessor and resumes program execution in synchronization with a normally operating microprocessor.
従来、マイクロプロセッサを用いてフォールト・トレラ
ント・システムを実現するために次のような方法があっ
た。Conventionally, the following methods have been used to implement a fault-tolerant system using a microprocessor.
まず、複数のマイクロプロセッサを同期して動作させ、
動作結果を比較する。この同期動作する実行系のマイク
ロプロセッサの動作結果が一致するかぎり各マイクロプ
ロセッサが正常に動作しているものと判定し、動作結果
が一致しないとき、すなわち、誤動作が検出されたとき
、誤動作したマイクロプロセッサを特定し、該当のマイ
クロプロセッサを実行系から切り離す、正常に動作して
いるマイクロプロセッサでプログラムの実行を継続する
、一方、誤動作して実行系から切り離されたマイクロプ
ロセッサでは、マイクロプロセッサが正常に動作するか
否かを診断するためのプログラムを実行する。診断プロ
グラムの実行の結果、誤動作が一過性のものと判断され
る場合には、誤動作したマイクロプロセッサを再び実行
系に組み込む。切り離されたマイクロプロセッサを実行
系に組み込むためには、まず、正常に動作するマイクロ
プロセッサの内部データを特定のメモリ領域に格納する
。次に、例えば、リセット信号によって、ハードウェア
の動作の同期をとったあと、すべてのマイクロプロセッ
サに特定のメモリ領域に一時記録された内部データのコ
ピーを行い、プログラムの実行を再開する。First, multiple microprocessors operate synchronously,
Compare the operation results. As long as the operation results of the execution system microprocessors that operate synchronously match, it is determined that each microprocessor is operating normally, and when the operation results do not match, that is, when a malfunction is detected, the malfunctioning microprocessor Identify the processor and disconnect the relevant microprocessor from the execution system; continue program execution on a microprocessor that is operating normally; on the other hand, if the microprocessor malfunctions and is disconnected from the execution system, the microprocessor is Run a program to diagnose whether or not it works. As a result of running the diagnostic program, if it is determined that the malfunction is temporary, the malfunctioning microprocessor is reincorporated into the execution system. In order to incorporate a separated microprocessor into the execution system, first, the internal data of a normally operating microprocessor is stored in a specific memory area. Next, after synchronizing the operations of the hardware using, for example, a reset signal, the internal data temporarily recorded in a specific memory area is copied to all microprocessors, and program execution is resumed.
誤動作の検出、誤動作したマイクロプロセッサの分離、
自己診断及び組み込みなどの一連の動作を行うために必
要とされる回路はマイクロプロセッサ外部にディスクリ
ート部品で構成されていた9このため、かなりのハード
ウェア量を必要とするフォールト・トレラント・システ
ムを簡単にするための障害となっていた。しかし、LS
Iチップ内に構成される回路の方が、ディスクリート部
品を用いて構成される回路より信顆性が高いため、動作
比較手段を内蔵したマイクロプロセッサが既に商用化さ
れている。Malfunction detection, isolation of malfunctioning microprocessors,
The circuits required to perform a series of operations such as self-diagnosis and integration were constructed using discrete components outside the microprocessor.9 This made it easy to create fault-tolerant systems that required a considerable amount of hardware. This was an obstacle to achieving this goal. However, L.S.
Since a circuit constructed within an I-chip has higher reliability than a circuit constructed using discrete components, microprocessors with built-in operation comparison means have already been commercialized.
上述した従来のマイクロプロセッサでは、内蔵した動作
比較手段により動作比較を行うことによって誤動作を検
出し、誤動作の影響をシステム全体に及ぼさないように
誤動作したマイクロプロセッサをシステムから切り離す
ことができるが、誤動作が一過性のものかどうかを判断
するためには、実行系とは独立して診断プログラムを実
行させるために、やはり、マイクロプロセッサ外部にか
なりの量のハードウェア回路が必要とされ、フォールト
・トレラント・システムを簡単に実現するための障害と
なるという問題点があった。In the conventional microprocessor described above, a malfunction can be detected by comparing the operations with a built-in operation comparison means, and the malfunctioning microprocessor can be separated from the system so that the malfunction does not affect the entire system. In order to determine whether a fault is temporary, a considerable amount of hardware circuitry is required outside the microprocessor in order to run a diagnostic program independently of the execution system. There was a problem in that it was an obstacle to easily realizing a tolerant system.
本発明のマイクロプロセッサは、内部の動作結果と接続
されたバスの内容とを比較することによって、2個のマ
イクロプロセッサの動作が異なることを検出する動作比
較手段を有したマイクロプロセッサにおいて、自己診断
要求信号によって起動され、且つ内部ハードウェアの故
障を検出する自己診断手段を有して構成される。The microprocessor of the present invention is a microprocessor having an operation comparison means for detecting that the operations of two microprocessors are different by comparing internal operation results and contents of a connected bus. The self-diagnosis means is activated by a request signal and detects a failure of internal hardware.
次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の構成要素を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the components of the present invention.
第1図において、10は基本プロセッサ部、20は動作
比較手段、30は自己診断手段、40は自己回復手段で
ある。また、1はアドレス出力、2はデータ入出力、3
はコントロール入出力、4はモード選択入力、5は自己
診断要求信号である。In FIG. 1, 10 is a basic processor section, 20 is an operation comparison means, 30 is a self-diagnosis means, and 40 is a self-recovery means. Also, 1 is address output, 2 is data input/output, 3 is
4 is a control input/output, 4 is a mode selection input, and 5 is a self-diagnosis request signal.
モード選択人力4を介して実行モードが指定されると、
マイクロプロセッサは基本プロセッサ部10におけるプ
ログラムの実行結果をアドレス出力1.データ入出力2
.コントロール入出力3を介してバスに出力する。モー
ド選択人力4を介して監視モードが指定されると、マイ
クロプロセッサは基本プロセッサ部10におけるプログ
ラムの実行結果とバスの内容を動作比較手段20によっ
て行い、このマイクロプロセッサと実行モードにあるマ
イクロプロセッサの動作が一致するか否かを調べる。When the execution mode is specified via the mode selection manual 4,
The microprocessor outputs the program execution result in the basic processor unit 10 to an address 1. Data input/output 2
.. Output to the bus via control input/output 3. When the monitoring mode is designated via the mode selection manual 4, the microprocessor compares the execution result of the program in the basic processor section 10 and the contents of the bus using the operation comparison means 20, and compares this microprocessor with the microprocessor in the execution mode. Check whether the actions match.
動作比較手段20における2つのマイクロプロセッサの
動作比較は動作比較手段を内蔵するマイクロプロセッサ
の機能として既知の機能である。Comparison of the operations of the two microprocessors in the operation comparison means 20 is a known function of a microprocessor incorporating the operation comparison means.
本発明のマイクロプロセッサでは、さらに、自己診断要
求信号5によって起動される自己診断手段40を内部に
有し、このマイクロプロセッサが誤動作した場合には、
このマイクロプロセッサを実行系から切り離し、プログ
ラムの実行を中断して実行系とは独立した自己診断を行
う。誤動作が永続的なのものの場合には、誤動作したマ
イクロプロセッサを実行系から切り離したまま、正常に
動作するマイクロプロセッサでプログラムの実行を継続
する。誤動作が一過性のものの場合には、このマイクロ
プロセッサの実行系への再組込みを行う。このなめに、
マイクロプロセッサのハードウェア的な初期化を行い、
正常に動作するマイクロプロセッサから内部データ転送
を行う。マイクロプロセッサの内部データの転送が完了
した時点で、プログラムの実行が再開され、マイクロプ
ロセッサの再組込みが完了する。このマイクロプロセッ
サの再組込みは自己回復手段40によって制御される。The microprocessor of the present invention further includes a self-diagnosis means 40 activated by the self-diagnosis request signal 5, and when this microprocessor malfunctions,
This microprocessor is separated from the execution system, suspends program execution, and performs self-diagnosis independent of the execution system. If the malfunction is permanent, the malfunctioning microprocessor is separated from the execution system and the program continues to be executed using a normally operating microprocessor. If the malfunction is temporary, the microprocessor is reincorporated into the execution system. For this lick,
Performs hardware initialization of the microprocessor,
Performs internal data transfers from a normally operating microprocessor. Once the transfer of the internal data of the microprocessor is completed, program execution is resumed and the re-installation of the microprocessor is completed. This reintegration of the microprocessor is controlled by self-healing means 40.
このように、自己診断要求信号によって起動される自己
診断機能をマイクロプロセッサ内部に有することによっ
て、自己診断を行うための外部回路を必要としないため
、フォールト・トレラント・システムを簡便に実現する
ことができる。In this way, by having a self-diagnosis function activated by a self-diagnosis request signal inside the microprocessor, there is no need for an external circuit for self-diagnosis, making it possible to easily realize a fault-tolerant system. can.
次に本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第2図は本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
第2図において、100は基本プロセッサで第1図にお
けるプロセッサ部10と自己回復手段40に対応し、2
00は動作比較部で動作比較手段20に対応し、300
は自己診断部で自己診断手段30に対応する。In FIG. 2, 100 is a basic processor, which corresponds to the processor unit 10 and self-recovery means 40 in FIG.
00 is an operation comparison section, which corresponds to the operation comparison means 20, and 300
is a self-diagnosis section and corresponds to the self-diagnosis means 30.
次に動作を説明する。Next, the operation will be explained.
まず、モード選択人力4を介して実行モードが指定され
ると、マイクロプロセッサは基本プロセッサ100にお
けるプログラムの実行結果をアドレス出力1、データ入
出力2、コントロール入出力3を介してバスに出力する
。モード選択人力4を介して監視モードが指定されると
、マイクロプロセッサは基本プロセッサ100における
プログラムの実行結果とバスの内容との比較を動作比較
部200によって行い、このマイクロプロセッサと実行
モードにあるマイクロプロセッサの動作が一致するか否
かを調べる。First, when an execution mode is designated via the mode selection manual 4, the microprocessor outputs the execution result of the program in the basic processor 100 to the bus via the address output 1, data input/output 2, and control input/output 3. When the monitoring mode is specified via the mode selection manual 4, the microprocessor compares the execution result of the program in the basic processor 100 with the contents of the bus using the operation comparison unit 200, and compares this microprocessor with the microprocessor in the execution mode. Check whether the processor operations match.
実行系を構成するバスに接続された複数のマイクロプロ
セッサにおける動作比較結果6が外部動作検出部(図示
せず)に通知される。外部誤動作検出部は動作比較結果
の多数決を行い、誤動作したマイクロプロセッサを特定
し、誤動作したマイクロプロセッサを実行系から切り離
す、なお、誤動作したマイクロプロセッサが実行モード
である場合には監視モードにあるマイクロプロセッサか
ら1つが選択され、実行モードに切り替えられる。これ
と同時に、外部誤動作検出部は自己診断要求信号5によ
って、誤動作したマイクロプロセッサの自己診断部30
0を起動する。The operation comparison results 6 of the plurality of microprocessors connected to the bus constituting the execution system are notified to an external operation detection section (not shown). The external malfunction detection unit performs a majority vote on the operation comparison results, identifies the malfunctioning microprocessor, and disconnects the malfunctioning microprocessor from the execution system. Note that if the malfunctioning microprocessor is in execution mode, it removes the malfunctioning microprocessor from the execution mode. One of the processors is selected and switched to execution mode. At the same time, the external malfunction detection section receives the self-diagnosis request signal 5 from the self-diagnosis section 30 of the malfunctioning microprocessor.
Start 0.
自己診断要求信号5によって自己診断が要求されると、
自己診断部300は基本プロセッサ100におけるプロ
グラム実行を中断し、同時に動作比較部200における
プログラム実行結果の比較を中断する。さらに、実行系
から切り離された状態で自己診断を行い、自己診断結果
7を外部誤動作検出部に通知する。誤動作が一過性のも
のと判断される場合には、まず、正常に動作しているマ
イクロプロセッサによってメモリの特定領域にプログラ
ムの同期実行を再開するなめに必要とされるマイクロプ
ロセッサ内部のデータが格納される6次に、誤動作が一
過性のものと判断され、再組込みを要求してリセットが
かかると、初期化手続きにおいて、すべてのマイクロプ
ロセッサに対してプログラムの実行を再開するために必
要とされるマイクロプロセッサ内部データがロードされ
、通常状態によるプログラムの実行が再開される。この
実施例では誤動作したマイクロプロセッサの実行系への
再組込みは、基本プロセッサ100で実行される自己回
復プログラムによって制御されている。なお、誤動作が
永続的なものと判定された場合には、システムにハード
ウェアの故障が生じたことを通知し、正常に動作するマ
イクロプロセッサプログラムの実行が継続される。When self-diagnosis is requested by the self-diagnosis request signal 5,
The self-diagnosis section 300 interrupts the program execution in the basic processor 100, and at the same time interrupts the comparison of program execution results in the operation comparison section 200. Further, it performs a self-diagnosis while being separated from the execution system, and notifies the external malfunction detection section of the self-diagnosis result 7. If the malfunction is determined to be temporary, the microprocessor's internal data needed to resume synchronous execution of the program by a normally operating microprocessor must first be stored in a specific area of memory. 6 Next, when the malfunction is determined to be temporary and a reset is applied to request reassembly, the initialization procedure requires all microprocessors to resume program execution. The microprocessor's internal data is loaded, and program execution in the normal state is resumed. In this embodiment, reincorporation of a malfunctioning microprocessor into the execution system is controlled by a self-recovery program executed by the basic processor 100. Note that if the malfunction is determined to be permanent, the system is notified that a hardware failure has occurred, and the normally operating microprocessor program continues to execute.
以上説明したように、本発明は自己診断信号によって起
動される自己診断機能をマイクロブセッサ内部に有する
ことによって、自己診断を行うための外部回路を必要と
しないため、フォールト・トレラント・システムを容易
に実現することができるという効果を有する。As explained above, the present invention has a self-diagnosis function activated by a self-diagnosis signal inside the microprocessor, thereby eliminating the need for an external circuit for self-diagnosis, thereby facilitating the creation of a fault-tolerant system. It has the effect that it can be realized.
第1図は本発明の構成要素を示すブロック図、第2図は
本発明の一実施例を示すブロック国である。
10・・・・・・基本プロセッサ部、20・・・・・・
動作比較手段、30・・・・・・自己診断手段、40・
・・・・・自己回復手段、100・・・・・・基本プロ
セッサ部、200・・・・・・動作比較部、300・・
・・・・自己診断部。FIG. 1 is a block diagram showing the constituent elements of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. 10...Basic processor section, 20...
Operation comparison means, 30... Self-diagnosis means, 40.
... Self-recovery means, 100 ... Basic processor section, 200 ... Operation comparison section, 300 ...
...Self-diagnosis department.
Claims (1)
ことによって、2個のマイクロプロセッサの動作が異な
ることを検出する動作比較手段を有したマイクロプロセ
ッサにおいて、自己診断要求信号によって起動され、且
つ内部ハードウェアの故障を検出する自己診断手段を有
したことを特徴とするマイクロプロセッサ。A microprocessor having an operation comparison means for detecting that the operations of two microprocessors are different by comparing internal operation results and contents of a connected bus, which is activated by a self-diagnosis request signal, and A microprocessor characterized by having self-diagnosis means for detecting failures in internal hardware.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32684388A JPH02171837A (en) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Microprocessor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32684388A JPH02171837A (en) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Microprocessor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02171837A true JPH02171837A (en) | 1990-07-03 |
Family
ID=18192334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32684388A Pending JPH02171837A (en) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Microprocessor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02171837A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6718483B1 (en) | 1999-07-22 | 2004-04-06 | Nec Corporation | Fault tolerant circuit and autonomous recovering method |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32684388A patent/JPH02171837A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6718483B1 (en) | 1999-07-22 | 2004-04-06 | Nec Corporation | Fault tolerant circuit and autonomous recovering method |
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