JPH04195639A - 多重プロセッサシステム及びその出力管理方法 - Google Patents

多重プロセッサシステム及びその出力管理方法

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JPH04195639A
JPH04195639A JP2331377A JP33137790A JPH04195639A JP H04195639 A JPH04195639 A JP H04195639A JP 2331377 A JP2331377 A JP 2331377A JP 33137790 A JP33137790 A JP 33137790A JP H04195639 A JPH04195639 A JP H04195639A
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JP
Japan
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output
processor
processors
outputs
trouble
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Application number
JP2331377A
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English (en)
Inventor
Hidenobu Akaho
赤穂 秀信
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Nabtesco Corp
Original Assignee
Teijin Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/18Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using passive fault-masking of the redundant circuits
    • G06F11/187Voting techniques

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hardware Redundancy (AREA)
  • Multi Processors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多重化により冗長性を持たせた多重プロセッ
サシステム及びその出力管理方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、高度な信顛性を要求されるコンピュータシステム
、例えば航空機の飛行制御用コンピュータシステムにお
いては、複数のプロセッサを並列に設けて同一目的の処
理を実行させ、例えば1つのプロセッサに故障が発生し
た場合には他の正常なプロセッサの出力を利用し、シス
テム全体の機能を停止させないような出力管理が行われ
ている。
また、このように多重化によって冗長性を持たせた多重
プロセッサシステムでは、ソフトウェアやプロセッサハ
ードウェアに通常の検査では発見できないような潜在的
バグ又は欠陥等が含まれる場合を考慮して、複数のプロ
セッサを各々異種類のもので構成し、これらに独立した
異なるソフトウェアを採用するというような工夫がされ
ている。
さらに、システムの入力側における信顛性を高めるべく
、上流側コンピュータやセンサ等を多重化するようなこ
とも試みられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の多重プロセッサシステ
ム及びその出力管理方法にあっては、上流側コンピュー
タ等から各プロセッサへの入力が非同期でそのデータも
完全には一致しないにも拘らず、各々独立した異種のハ
ードウェア及びソフトウェアを使用してこれらの入力を
処理していたため、各プロセッサの出力の同期性が更に
低下してしまい、各プロセッサ出力のばらつきや変動が
大きくなっていた。このため、多重プロセッサシステム
の出力管理に際して、自然にばらついた各プロセッサ出
力を相互に比較するのが容易でなく、このように自然に
ばらついた出力をデータネ一致と判断することにより故
障でもないのに誤って故障と判定するおそれがあった。
そこで、本発明は、自然なばらつきを誤ってデータネ一
致と判断するのを防止し、故障判定の信頼性を向上させ
ることを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的達成のため、請求項1記載の発明は、複数のプ
ロセッサを含んだ多重ブロセノサシステムテあって、各
プロセッサの出力を平滑処理するディジタルフィルタお
よび該ディジタルフィルタによって平滑処理された出力
データを比較する比較器を有し、多数決原理によって各
プロセッサ系の故障の有無を判定する故障判定手段と、
故障判定手段の判定結果と所定の優先順位に基づき、故
障がなく優先順位の高いプロセッサ系の出力を選択して
、該出力をシステム出力として出力させる選択出力手段
とを備えたことを特徴とするものであり、 請求項2記
載の発明は、前記各プロセッサと前記ディジタルフィル
タの間、および、前記各プロセッサと前記選択出力手段
の間に、各プロセッサの出力を蓄積するバッファを設け
たことを特徴とするものである。
また、上記目的達成のため、請求項3記載の発明は、複
数のプロセッサを含んだ多重プロセッサシステムにおけ
る出力管理方法であって、各プロセッサの出力をディジ
タルフィルタにより平滑処理し、該平滑処理した出力デ
ータを比較して多数決原理により各プロセッサ系の故障
の有無を判定するとともに、該故障判定の結果と予め設
定した所定の優先順位とに基づき、故障がなく優先順位
の高いプロセッサ系の出力を選択してシステム出力とす
ることを特徴とするものであり、請求項4記載の発明は
、前記ディジタルフィルタによる平滑処理および選択出
力手段による選択出力に先立って、各プロセッサからの
出力をハ・2フアに蓄積することを特徴とするものであ
る。
〔作用〕
請求項1.3記載の発明では、各プロセッサの出力がデ
ィジタルフィルタにより平滑処理されて比較され、多数
決原理により各プロセッサ系の故障の有無が判定される
一方、該故障判定の結果と予め設定した所定の優先順位
とに基づいて、故障がなく優先順位の高いプロセッサ系
の出力が選択されてそのままシステム出力として出力さ
れる。
したがって、各プロセッサ出力を比較する際、平滑処理
された各プロセッサ出力のばらつきが極小になり、自然
なばらつきを誤ってデータネ一致と判断するのが防止さ
れる。
また、請求項2.4記載の発明では、ディジタルフィル
タによる平滑処理と、選択出力手段による選択出力とに
先立って、各プロセッサからの出力がバッファに蓄積さ
れる。したがって、各プロセッサ出力の非同期性をバッ
ファにより吸収し、故障判定の信顛性をより向上させる
ことができる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1.2図は本発明に係る多重プロセッサシステムの一
実施例を示す図である。
まず、そのシステムの構成を説明する。
このシステムは、第1図に示すように、冗長性を持たせ
るために複数かつ例えば異種類のマイクロプロセッサ1
1.12.13を含んだ多重プロセッサシステムである
。この多重プロセッサシステムの入力側、つまり各プロ
セッサ11〜13に信号を送る上流側コンピュータやセ
ンサ等(図示じていない)も、システム全体の信転性向
上のため多重化されている。各マイクロプロセッサ11
〜13は通信ターミナル14.15.16に接続してい
る。これら通信ターミナル14〜16はそれぞ通信ハス
に結合されていて、上述した上流側コンピュータ又はセ
ンサ等から通信バスに送られたデータをマイクロプロセ
ッサ11〜13に入力させる。各マイクロプロセッサ1
1〜13は、それぞれ1つのハスラインから取り込んだ
データを個々に異なる所定のプログラムに従って演算処
理し、結果的に同一目的の演算を実行するようになって
おり、出力データの信転性の面で例えば11.12.1
3の順で各プロセッサ系に優先順位がつけられている。
これらプロセッサ11〜13の出力は、それぞれバッフ
ァ17.18.19に入力されて保持(蓄積)され、移
動平均フィルタ等のディジタルフィルタ21.22.2
3に取り込まれて平滑処理される一方、平滑処理される
ことなくそのままセレクタ・アンド・スイッチ24に入
力される。ディジタルフィルタ21〜23は、それぞれ
取り込んだデータをならすよう平滑処理し、この処理を
したデータを所定のタイミングでポーター25に出力す
る。ポーター25は、ディジタルフィルタ21〜23に
よって平滑処理された出力データを比較し、その結果に
基づく多数決原理によって各プロセッサ11〜13の出
力の異常、つまり各プロセッサ系の故障の有無を判定し
てその判定結果をセレクタ・アンド・スイッチ24に与
える故障判定手段である。
セレクタ・アンド・スイッチ24は、ポーター25の判
定結果と予め設定された所定のプロセッサ11〜13の
優先I@位とに基づき、故障がなく優先順位の高いプロ
セッサ11〜13の出力を選択して、システム出力とし
て出力する選択出力手段となっている。 また、ここで
の多数決原理とは、仮にマイクロプロセッサ11−13
の出力が、ディジタルフィルタ21〜23による平滑処
理の後に第1表のようになった場合、所定の上位ビット
、例えば上位6ビツトを比較して、マイクロプロセッサ
11(#1)が他と一致せず、マイクロプロセッサ12
.13(#2、#3)が一致していることから、多数決
をとってマイクロプロセッサ11(#1)の出力が間違
いであると判定することをいう。
第1表 また、ここでの判定はマイクロプロセッサ11〜13出
力の通常の或は自然なばらつきを排除する意味から所定
ピント(下位2ビツト)を無視して行なうようにしてい
る。すなわち、各プロセッサ11〜13出力が通常のば
らつき範囲内にあるときは、プロセッサ11〜13の比
較値が一致であると判断されるように、比較するビット
を上位所定ビット(6ビツト)に設定している。例えば
、上位6ビツトの比較によっては一致するものがない(
多数決を採れない)ような事態が想定される場合は、適
当なロジック回路(シーケンス回路)を判定回路に組み
入れることにより、第2表に示すような上位5ビツトの
比較を行い、更には、第3表に示すように上位4ピント
で比較するというようなことができる。
第2表 第3表 また、バッファ17.18.19へのデータの書込み中
にフィルタ計算やボーティング(故障判定)することが
ないように、例えばこれらを含むチップの制御信号によ
り、ディジタルフィルタ21〜23とポーター25をタ
イミング制御することができる。
本発明によるこのような冗長管理回路は、ソフトウェア
を使わないハードウェアディジタル回路にて構成可能で
あるので、本実施例においては、各プロセッサ11〜1
3の出力以降の回路、すなわち、バッファ17〜19、
ディジタルフィルタ21〜23、セレクタ・アンド・ス
イッチ24、ポーター25等は、すべてハードウェアデ
ィジタル回路で構成し、冗長管理そのものの信鎖性向上
を図っている。
次に、その作用と共に本発明に係る多重プロセッサシス
テムの出力管理方法について説明する。
上流側コンピュータやセンサ(ここでは、これらが夫々
多重化されているものとする)から通信バスにデータが
転送される。これらのデータは基本的には同一であるが
上流側コンピュータ又はセンサの違い等によって微妙に
同期性がなく、データも僅かながらばらついていると考
えられる。したがって、通信ターミナル14〜16から
マイクロプロセッサ11〜13への入力は僅かながらば
らつきがあり、各プロセッサ11〜13の出力は完全な
同期性はなく、自然なばらつきを含んだものとなる。
本実施例では、このようなマイクロブロセ・7す11〜
13の出力を、まず、ハ゛ツファ17.18.19に保
持させ、その保持データをディジタルフィルタ21〜2
3によって平滑処理する。したがって、ディジタルフィ
ルタ21.22.23により、例えば一定時間内のデー
タが平均化され、データの自然なばらつきが緩和される
。また、各マイクロプロセッサ11〜13の出力とバッ
ファ17.18.19の保持データとは、例えば第2図
に示すような関係になり、マイクロプロセッサ11〜1
3の出力タイミングのばらつきが影響しないタイミング
Tでフィルタ計算とポーター25によるボーティングが
行われる。すなわち、ディジタルフィルタ21.22.
23による平滑処理と、セレクタ・アンド・スイッチ2
4による選択出力とに先立って、各マイクロプロセッサ
11.12.13からの出力がバッファ17.18.1
9に蓄積され、各プロセッサ出力の非同期性がバッファ
17.18.19により吸収される。この結果、ポータ
ー25によるデータ比較が可能になる。
次いで、ディジタルフィルタ21〜23により平滑処理
された出力データがポーター25により比較され、ポー
ター25は、多数決原理によって各プロセッサ11〜1
3の故障の有無を判定して、判定結果をセレクタ・アン
ド・スイッチ24に8カする。このとき、すなわち、各
プロセッサ11〜13の出力をポーター25によって比
較する際、平滑処理されたディジタルフィルタ21.2
2.23からの出力データのばらつきは極小になり、自
然なばらつきを誤ってデータネ一致と判断するのが防止
される。次いで、セレクタ・アンド・スイッチ24が、
ポーター25による故障判定の判定結果と、予め設定し
たプロセッサ11〜13間の所定の優先順位とに基づき
、故障がなく優先順位の高いプロセッサ系の出力を選択
して外部に出力する。したがって、マイクロプロセッサ
11.12.13自体あるいはそれらの上流側回路の何
れか、例えばマイクロプロセッサ11に故障が発生した
とすると、その出力はシステム出力から切り離され、次
の優先順位にある正常なマイクロプロセッサ12の系の
出力が選択され、バッファ18に蓄積されていた実際の
プロセッサ出力がシステム出力として出力される。
また、通信ハスへの電磁障害等の外部要因によって、例
えば優先順位の高いマイクロプロセッサ11が一時的に
異常データを出力するような場合には、ポーター25の
比較結果に基づき、セレクタ・アンド・スイッチ24に
よって一時的にマイクロプロセッサ11を通る伝送ライ
ンが遮断される。この場合、前記外部要因が除去されて
マイクロプロセッサ11.12.13の出カムこ異常が
無くなれば、本来信転性の高いマイクロプロセッサ11
の出力がセレクタ・アンド・スイッチ24により選択さ
れ、通常のシステム出力状態に復帰することになる。
このような本実施例では、セレクタ・アンド・スイッチ
24、ポーター25等のプロセッサ出力以降の回路をハ
ードウェアロジック回路にて構成しているから、高い信
頼性を確保することができる。
なお、本実施例では、3重のシステムとしたが、それ以
上の多重システムについても同様な冗長管理が可能であ
り、故障判断に際しての前記比較ビット数も、任意に設
定でき、例えば、16ビソトCPUで比較ビット数N=
15とすることもできる。
〔効果〕
本発明によれば、システム出力を選択するために各プロ
セ、す出力を比較する際、ディジタルフィルタによって
各出力データのばらつきが極小になるよう平滑処理を行
なうことができ、自然なばらつきを誤ってデータネ一致
と判断するようなことを防止して故障判断を正確に行な
うことができ、システムの信頼性を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1.2図は本発明に係る多重プロセッサシステムの一
実施例を示す図であり、 第1図はその構成図、 第2図はそのバッファの作用説明図である。 11.12.13・−・−・・マイクロプロセッサ、1
4.15.16・・・・・・通信ターミナル、17.1
8.19・・・−・・バッファ、21.22.23・・
・・・・ディジタルフィルタ、24・・・・・・セレク
タ・アンド・スイッチ(選択出力手段)、 25・−・・・・ポーター(故障判定手段)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のプロセッサを含んだ多重プロセッサシステ
    ムであって、 各プロセッサの出力を平滑処理するディジタルフィルタ
    、および、該ディジタルフィルタによって平滑処理され
    た出力データを比較する比較器を有し、多数決原理によ
    って各プロセッサ系の故障の有無を判定する故障判定手
    段と、故障判定手段の判定結果と所定の優先順位に基づ
    き、故障がなく優先順位の高いプロセッサ系の出力を選
    択して、該出力をシステム出力として出力させる選択出
    力手段と、 を備えたことを特徴とする多重プロセッサシステム。
  2. (2)前記各プロセッサと前記ディジタルフィルタの間
    、および、前記各プロセッサと前記選択出力手段の間に
    、 各プロセッサの出力を蓄積するバッファを設けたことを
    特徴とする請求項1記載の多重プロセッサシステム。
  3. (3)複数のプロセッサを含んだ多重プロセッサシステ
    ムにおける出力管理方法であって、 各プロセッサの出力をディジタルフィルタにより平滑処
    理し、該平滑処理した出力データを比較して多数決原理
    により各プロセッサ系の故障の有無を判定するとともに
    、 該故障判定の結果と予め設定した所定の優先順位とに基
    づき、故障がなく優先順位の高いプロセッサ系の出力を
    選択してシステム出力とすることを特徴とする多重プロ
    セッサシステムの出力管理方法。
  4. (4)前記ディジタルフィルタによる平滑処理および選
    択出力手段による選択出力に先立って、各プロセッサか
    らの出力をバッファに蓄積することを特徴とする請求項
    3記載の多重プロセッサシステムの出力管理方法。
JP2331377A 1990-11-28 1990-11-28 多重プロセッサシステム及びその出力管理方法 Pending JPH04195639A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100402757B1 (ko) * 2001-08-22 2003-10-22 한국전자통신연구원 시스템보드의 오류검사 장치 및 방법
JP2008225752A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Nec Corp フォールトトレラントコンピュータ、フォールトトレラントコンピュータにおける同期制御方法
JP2009534738A (ja) * 2006-04-21 2009-09-24 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド フォールト・トレランス・コンピューティング・システムにおけるエラー・フィルタリング
JP2016503844A (ja) * 2012-10-17 2016-02-08 トランスオーシャン イノベーション ラブス リミテッド 水中掘削構動作のための海中プロセッサ

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3063334B2 (ja) * 1991-12-19 2000-07-12 日本電気株式会社 高信頼度化情報処理装置
US5515282A (en) * 1994-04-25 1996-05-07 The Boeing Company Method and apparatus for implementing a databus voter to select flight command signals from one of several redundant asynchronous digital primary flight computers
US5864654A (en) * 1995-03-31 1999-01-26 Nec Electronics, Inc. Systems and methods for fault tolerant information processing
US5796935A (en) * 1995-07-20 1998-08-18 Raytheon Company Voting node for a distributed control system
SE505091C2 (sv) 1995-10-03 1997-06-23 Ericsson Telefon Ab L M Redundansstruktur vid digital väljare
US6360333B1 (en) * 1998-11-19 2002-03-19 Compaq Computer Corporation Method and apparatus for determining a processor failure in a multiprocessor computer

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1253309A (en) * 1969-11-21 1971-11-10 Marconi Co Ltd Improvements in or relating to data processing arrangements
US3946214A (en) * 1972-07-05 1976-03-23 Rixon, Incorporated Multi-level digital filter
US4327437A (en) * 1980-07-30 1982-04-27 Nasa Reconfiguring redundancy management
JPS60116464A (ja) * 1983-11-30 1985-06-22 Toshiba Corp プリンタ
JP2556017B2 (ja) * 1987-01-17 1996-11-20 日本電気株式会社 論理集積回路
JPH01245335A (ja) * 1988-03-28 1989-09-29 Hitachi Ltd プログラマブルコントローラの多重化システム
US5023804A (en) * 1989-05-23 1991-06-11 The Perkin-Elmer Corporation Method and apparatus for comparing spectra

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100402757B1 (ko) * 2001-08-22 2003-10-22 한국전자통신연구원 시스템보드의 오류검사 장치 및 방법
JP2009534738A (ja) * 2006-04-21 2009-09-24 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド フォールト・トレランス・コンピューティング・システムにおけるエラー・フィルタリング
JP2008225752A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Nec Corp フォールトトレラントコンピュータ、フォールトトレラントコンピュータにおける同期制御方法
JP4640359B2 (ja) * 2007-03-12 2011-03-02 日本電気株式会社 フォールトトレラントコンピュータ、フォールトトレラントコンピュータにおける同期制御方法
JP2016503844A (ja) * 2012-10-17 2016-02-08 トランスオーシャン イノベーション ラブス リミテッド 水中掘削構動作のための海中プロセッサ
US10539010B2 (en) 2012-10-17 2020-01-21 Transocean Innovation Labs Ltd. Subsea processor for underwater drilling operations

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Publication number Publication date
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