JPH0458049B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は時刻一致システムに関するもので、特
に、同一の歩進信号で動作する時計機能を持つ複
数の情報処理装置間で時刻内容を一致させるシス
テムに関するものである。

〔従来の技術〕

複数の情報処理装置等の装置から構成されるシ
ステムにおいて、それぞれの装置でなされる処理
の順序関係を管理したり、すでに実行された処理
の結果を処理の順序に注目して解析したりするた
めに、各装置に時計機能をもたせその表示に従つ
て処理を行なつたり、処理実行中の時計の表示値
を記録することは広く行なわれている。

例えば、負荷分散や冗長構成によるシステムの
信頼性向上のため、共通のデータフアイルを複数
の情報処理装置で使用するような場合、各装置ご
とのフアイル処理内容をその実施時刻とともに各
装置個別のジヤーナルフアイルに記録し、万一障
害が発生した場合には、これらのジヤーナルフア
イルの記録内容を時刻値をキーにして統合し、障
害の復旧を行なう。このとき、各情報処理ごとの
時刻情報が一致していないと、共通データフアイ
ルに対する処理の実行順序が正しく再現されず、
正常に復旧できないことがあり得る。

これらのことが問題なく行なわれるためには各
装置が持つている時刻内容が制御や解析に影響を
およぼさない精度で一致していることが必要であ
る。

時刻内容を一致させる方法のひとつとしては、
共通の時刻計時手段の内容を複数の情報処理装置
が使用することが考えられる。

米国特許第4388688号（US PATENT 4388−
688，1983.6.14）に記載された構成は密結合マル
チプロセツサ（Tightly Coupled Multi
Processor）の例であるが、複数の中央処理装置
はシステムコントローラ（System Controller）
にあるTOD（Time of Day）クロツクを共有し、
時刻情報が必要なときには、このTODの値を読
み出すようになつている。

この方式は疎結合マルチプロセツサ（Loosely
Coupled Multi Processor）の場合でも適用でき
るが、共通の時刻計時情報から時刻を読み出す際
の時間にバラツキがあると、複数プロセツサ間の
時刻にズレが生じる可能性がある。読出し時間を
短縮するためには時刻情報全ビツトをパラレルに
転送することが考えられるが、このためには多数
の信号線が必要となり、情報処理装置台数が増え
た場合問題となる。

また、疎結合マルチプロセツサなどでは、ハー
ドウエア構成上、共通の時刻計時手段を各プロセ
ツサと「密接」にインタフエースできる部分にお
けないため、時刻情報の読出しのためのシーケン
スを完行するための時間が無視できず、バラツキ
が増大する。

さらに、この方法では、各情報処理装置は時刻
情報が必要となるたびに時刻情報の読出しを行な
うことになる。この構成だと、情報処理装置の台
数が増えた場合、ひんぱんに時刻計時部に読出し
要求が来ることになる。このため、読出しデータ
転送のための転送線や転送制御回路に十分な金物
を投入しておかないと、読出し動作競合により読
出し要求が待たされることになり、個々の情報処
理装置の性能低下をまねくことになる。

この問題の解決のためには、 各情報処理装置ごとに最新の時刻情報を保持す
るカウンタを設け、 共通の時刻計時装置の値を処理の開始にあたつ
て前記のカウンタに設定し、 前記カンウタの内容を各情報処理装置間で進み
遅れがないよう歩進させる。

という構成をとることが必要である。この構成で
あれば、各情報処理装置内に最新の時刻情報があ
るために、時刻情報が必要になるごとに共通の時
刻計時装置をアクセスする必要がないため、情報
処理装置の台数が増加してもひんぱんに読出し競
合が発生することはない。

さらに、この構成において、時刻一致精度を向
上させるためには、 ′ 各カウンタへの設定値が共通の時刻計時
装置の値からできるだけ少ないズレ幅となる
ようにすること、 ′ 設定後の各装置間のカウンタの進み遅れ
のバラツキをできるだけ少なくすることが必
要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、′を満足させるために、共通の時刻
計時装置からの読出しデータを専用の信号線を設
けて転送したり、時刻データを全ビツトをパラレ
ルに転送したりすることは、金物量の増大につな
がる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、少ない金物量で
精度の良い時刻一致が可能な時刻一致システムを
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本発明は、複
数の装置相互間における時刻内容を一致せしめる
時刻一致システムにおいて、一定周期で歩進信号
を発生する歩進信号発生手段と、この歩進信号に
より制御される時刻計時手段と、この時刻計時手
段の計時周期の一定倍数の間隔で補正信号を発生
する補正信号発生手段とを装置のすべてに共通に
設け、歩進信号により内容が歩進されるカウンタ
と、外部指令に応答して時刻計時手段のそのとき
の時刻データを読み出してカウンタへ設定する読
出・設定手段と、補正信号に応答してカウンタの
内容を予め定められた規則に従つて補正する補正
手段とを装置の各々に設けるようにしたものであ
る。

〔作用〕

本発明による信号一致システムにおいては、少
ない金物量で高い精度での時刻一致が実現でき
る。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。この実施例においては、図中の番号１〜３で
示される装置それぞれが時計機構用のカウンタ部
１３，２３，３３を有し、これらのカウンタ部中
のカウンタは歩進信号発生ユニツト５から信号線
５００を介して装置１〜３に共通に供給される歩
進信号を受信する毎に１ずつカウントアツプする
ようになつている。

第３図はカウンタ部のブロツク図であり、カウ
ンタ３００１の内容は信号線３１０４を介して加
算器３００４に入力され、カウントアツプしたデ
ータが信号線３１０５を介してセレクタ３００２
へ送られている。論理回路３００３は、通常時に
セレクタ３００２が上記カウントアツプデータを
選択するよう信号線３１０６により制御を行なつ
ている。信号線３１０１はカウンタ制御のための
クロツク信号が入力される信号線であり、論理回
路３００３は通常、信号線５００を介して歩進信
号をうけるとると、信号線３１０２によりカウン
タ３００１へクロツク信号を印加し、カウンタの
値をカウントアツプする。例として歩進信号が
1μ秒間隔のパルス信号の場合を考えると、カウ
ンタ部１３，２３，３３内のカウンタ（第３図の
カウンタ３００１）は1μ秒単位で時刻を計時す
る手段として使用できることになる。

装置１〜３中に存在する時刻読出・設定ユニツ
ト１１，２１，３１は、共通の時刻計時ユニツト
６から信号線６００を介して時刻計時ユニツト６
内の時刻情報を読み出し、この読出しデータを信
号線１０２，２０２，３０２を介してカウンタ１
３，２３，３３に設定することができる。時刻計
時ユニツト６内の時計機能も歩進信号発生ユニツ
ト５から信号線５００を介して送られる歩進信号
により計時制御されるようになつている。

第４図は時刻読出・設定ユニツト１１，２１，
３１に分類される各処理部のブロツク図である。
命令実行部１００１、メインメモリ１００２、入
出力制御部１００３、周辺制御部１００４は装置
１〜３の本来の動作、すなわちメインメモリ１０
０２にはプログラムとデータが格納されており、
このプログラムを命令実行部１００１で解読実行
し、命令の指令に応じて入出力制御部１００３、
周辺制御部１００４を介して各種周辺装置とメイ
ンメモリ間のデータの転送を行なうというような
動作を行なうものであるが、本発明の主眼である
時刻一致方式に注目した場合、このユニツトに分
類されることになる。

プログラムの指令により時刻計時手段６からの
時刻情報読出しが必要となると、命令実行部１０
０１はメインメモリ１００２に入出力制御部１０
０３に対する制御指令を作成し、信号線１１０３
を介して入出力制御部１００３を起動する。

入出力制御部１００３は、メインメモリ１００
２中の制御指令に従つて、複数個あるチヤネルポ
ートのうち、周辺制御部１００４が接続されるチ
ヤネルポートを介して周辺制御部１００４にデー
タ転送を指示する。周辺制御部１００４は複数個
あるポート（これらは種々の周辺装置たとえばこ
こでは図示していないがラインプリンタやカード
リーダにそれぞれ接続されている）のうち、時刻
計時ユニツト６を接続するポートを選び、信号線
６００を介して時刻データの転送を指示する。

第５図は時刻計時ユニツト６のブロツク図であ
る。カウンタ６００２は現時点の時刻情報を保持
するカウンタであり、制御部６００１により、信
号線５００により送信される歩進信号を受信する
毎に時刻情報の更新を行なうようになつている。
信号線６００よりの時刻データ転送要求が受け付
けられると、制御部６００１はカウンタ６００２
の値を読出しバツフア６００３に全ビツト転送し
たあと、読出しバツフア６００３の内容を複数回
にわけて信号線６００を介して送出する。読出し
バツフア６００３は、転送を複数回にわけて行な
うあいだにカウンタ６００２の時刻情報が更新さ
れても、先に送出した時刻情報値の一部が後で送
出する部分と矛盾しないようにするためのもので
ある。

なお、信号線６００は複数個の装置と接続され
ているため読出し要求が競合することがあるが、
その調整は制御部６００１で行なわれることにな
る。すなわち、同時には１つの装置に対してしか
サービスできないため、他装置からの読出し要求
は１つの装置に対するサービスが完了するまで待
たされることになる。

このようにして送出された時刻データは、第４
図の周辺制御部１００４、入出力制御部１００３
を通してメインメモリ１００２に書き込まれる。
書込みが完了すると、入出力制御部１００３は信
号線１１０３を介して命令実行部１００１へ割込
み信号を送る。命令実行部１００１は命令実行の
あいだで割込み信号を受け付けると、どの入出力
制御指令による処理の完了かを判断し、時刻情報
読出しであることがわかると、メインメモリ１０
０２から時刻データを読み出し、信号線１０２を
介してこのデータと制御信号を送出する。このう
ち制御信号は第３図の論理回路３００３へ送ら
れ、時刻データはセレクタ３００２へ送られる。
論理回路３００３は、たとえ歩進信号が信号線５
００を介して入力されていても、それに優先して
カウンタ３００１に信号線１０２からセレクタ３
００２へ入力される時刻データを設定するよう信
号線３１０６，３１０２を介して制御を行なう。

先に述べたように、通常時には、カウンタ３０
０１の内容は、信号線５００を介して送られる歩
進信号が入力される毎にカウントアツプされる。
信号線５００は各装置１〜３および時刻計時ユニ
ツト６に対して共通に送られるものであるため、
いつたん時刻データがカウンタ３００１に設定さ
れた後は、各装置間で時刻値の進み方にバラツキ
が生じることは原理的にあり得ない。しかし、入
出力制御部１００３や周辺制御部１００４は時刻
計時ユニツト６以外の他の周辺装置とのデータ入
出力も処理しているため、これらの処理との競合
や命令実行部での処理の優先度のより時刻計時ユ
ニツト６の時刻情報を読み出してからカウンタ部
に設定するまでにはいくらかの時間がかかり、ま
たその時間は一定しないことになる。

この場合、時刻計時ユニツト６から時刻データ
を読み出してから各カウンタ部１３，２３，３３
に設定するまでの時間が歩進信号のパルス間隔よ
り小さければ、時刻値設定後のカウンタ部１３，
２３，３３の保持時刻の値は常に一致することに
なる。しかし、例えば、歩進信号パルス間隔1μ
秒に対して読出し設定に要する時間が5μ秒〜90μ
秒の間でばらつくような場合、時刻値設定後のカ
ウンタ部１３，２３，３３の保持時刻の間には最
大90μ秒の範囲の差が生じる可能性があることに
なる。

補正信号発生ユニツト４は時刻計時ユニツト６
と信号線７００によつて結ばれており、時刻計時
ユニツト６で計時される時刻値がある一定の値と
なつたときに補正信号を送出する。補正信号は信
号線４００を介して装置１〜３に共通に送られ、
各装置は時刻補正ユニツト１２，２２，３２でこ
れを受け付ける。

時刻補正ユニツト１２，２２，３２はこの補正
信号を受信すると、受信時点でのカウンタの値を
信号線１０４，２０４，３０４を介して読み出
し、カウンタ値に応じた補正値を信号線１０３，
２０３，３０３を介して再びカウンタにセツトす
る。補正の例としてカウンタの一定の桁に注目し
ての四捨五入等があげられる。

第６図は時刻補正ユニツトのブロツク図であ
る。第３図のカウンタ３００１の内容は信号線１
０４を介して四捨五入回路２００１に送られる。
信号線４００を介して補正信号が来ると、制御部
２００２は有効フラグ２４をチエツクし、有効フ
ラグがセツトされていなければ、信号線１０３を
介して、四捨五入データと補正要求信号をカウン
タ部へ送出する。このとき、制御部２００２は有
効フラグ２４をセツトする。なお、有効フラグ２
４は、システム起動・リセツト時や、信号線１０
１を介して時刻設定が完了したことが通知された
時、リセツトされる。信号線１０３の信号のうち
データ部は第３図のセレクタ３００２へ、補正要
求信号は論理回路３００３へ送られ、先に述べた
例と同様の制御により、四捨五入データがカウン
タ３００１にセツトされる。なお、補正要求信号
は信号線５００，１０２を介して送られる信号よ
りも優先して処理される。

カウンタ歩進信号を1μ秒間隔のパルス信号と
し、補正信号を時刻計時ユニツト６の時刻値が
100μ秒の倍数プラス45μ秒となる毎に発生される
100μ秒間隔のパルス信号とし、また読出し設定
に伴うバラツキの最大値を90μ秒とし、更に補正
を100μ秒単位での四捨五入とする。このときの
本実施例における装置１〜３のカウンタ１３，２
３，３３の時間変化の一例を示したのが第２図の
タイムチヤートである。

この例において、第２図ｂに示す装置２のカウ
ンタにはすでに時刻値が設定されており、第２図
ｄに示すカウンタ歩進信号が到来するたびに、そ
の下位桁は0493μ秒、0494μ秒、……と1μ秒ずつ
増加している。第２図ａ，ｃに示す装置１，３の
カウンタには第２図のタイムチヤートのはじめの
時点ではまだ時刻値が設定されていないので、タ
イムチヤート上では空白となつている。第２図ａ
のＡのタイミングは装置１の時刻読出・設定ユニ
ツト１１が、またＢのタイミングは装置３の時刻
読出・設定ユニツト３１がそれぞれ対応するカウ
ンタに時刻値をセツトしているタイミングであ
る。ここで、時刻値読出しの際のバラツキのた
め、Ｂのタイミングでは各カウンタの値は一致し
ておらず、90μ秒のずれが存在している。

第２図ａのＣで示されたタイミングは時刻計時
ユニツト６の時刻値が100μ秒の倍数プラス45μ秒
となつてカウンタ補正信号が各装置に供給された
タイミングであり、この時点で各装置のカウンタ
の内容は四捨五入され、装置１では0455μ秒が
0500μ秒に、装置３では0543μ秒が0500μ秒に補正
され、３つのカウンタがともに同一の値を示すよ
うになつている。以降、３つのカウンタは共通の
歩進信号によりカウントアツプされ、常に同一の
値を示すようになる。

ここで、装置１〜３のカウンタは、Ｃで示され
るタイミング以降すべて同一の値となり有効に使
用することができることになるが、この有効／無
効は第１図の時刻補正ユニツト１２，２２，３２
内に設けられた有効フラグ１４，２４，３４に示
されることになる。なお、第２図ｅはカウンタ補
正信号、第２図ｆ〜ｈは装置１〜３の有効フラグ
を示す。

上述の四捨五入補正で考えてみると、原理的に
は時刻補正信号の間隔がＸ秒であれば、時刻読
出・設定のバラツキがＸ秒未満のシステムについ
て有効フラグセツト時点以降の時刻一致が保証で
きることになる。また、この場合、Ｘ秒未満のバ
ラツキであることが保証できるのであれば、時刻
計時ユニツト６から各装置１〜３のカウンタ１
３，２３，３３へ送る時刻値の精度（桁数）を各
カウンタの精度（すなわち歩進信号の間隔）より
も低くすることが可能である。

なお、以上は本発明の一実施例を示したもので
あつて、本発明は上記の実施例に限定されるもの
ではない。例えば、上記の実施例では、カウンタ
を有する装置の台数について３という値を用いた
が、これは複数であればよく上述の値に限定され
るものではないことは明らかである。

また、第１図における時刻計時ユニツト６は１
つであるが、互いの誤差が一定の範囲内にあるこ
とが保証できる複数台の時刻計時ユニツトを使用
し、カウンタを有する各装置はこれらのいずれか
１つから時刻値を読み取る構成においても本発明
を適用できることは明らかである。

さらに、補正方式についても、上述の実施例で
は四捨五入方式についてのみ記載したが、補正信
号発生のタイミングや読出し・設定の方法をバラ
ツキを考慮した上で適当なタイミングおよび方法
とすることにより、切捨てを基本とした補正方法
や、他の補正方式とすることも可能であり、上述
の方式に限定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、時刻値読
出し・設定におけるバラツキを補正信号によつて
補正することにより、時刻値読出し・設定のバラ
ツキが時刻一致精度の決定要因とならない時刻一
致方式を実現しているため、時刻読出し・設定の
バラツキをおさえるために時刻データ読出し専用
の信号線を設けたり、多くのビツトからなる時刻
データをパラレルに転送するめに信号線本数をふ
やしたりする必要がなくなり、少ない金物量で高
い精度での時刻一致が実現できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図における各装置のカウンタの内容
および有効フラグの内容の変化を示すタイムチヤ
ート、第３図はカウンタ部を示すブロツク図、第
４図は時刻読出・設定ユニツトを示すブロツク
図、第５図は時刻計時ユニツトを示すブロツク
図、第６図は時刻補正ユニツトを示すブロツク図
である。 １〜３……装置、４……補正信号発生ユニツ
ト、５……歩進信号発生ユニツト、６……時刻計
時ユニツト、１１，２１，３１……時刻読出・設
定ユニツト、１２，２２，３２……時刻補正ユニ
ツト、１３，２３，３３……カウンタ部、１４，
２４，３４……有効フラグ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の装置相互間における時刻内容を一致せ
   しめる時刻一致システムにおいて、一定周期で歩
   進信号を発生する歩進信号発生手段と、この歩進
   信号により制御される時刻計時手段と、この時刻
   計時手段の計時周期の一定倍数の間隔で補正信号
   を発生する補正信号発生手段とを前記装置のすべ
   てに共通に設け、前記歩進信号により内容が歩進
   されるカウンタと、外部指令に応答して前記時刻
   計時手段のそのときの時刻データを読み出して前
   記カウンタへ設定する読出・設定手段と、前記補
   正信号に応答して前記カウンタの内容を予め定め
   られた規則に従つて補正する補正手段とを前記装
   置の各々に設けてなることを特徴とする時刻一致
   システム。 ２ 補正手段は、カウンタの内容の補正を行なつ
   たことを示す補正識別フラグを有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の時刻一致シス
   テム。 ３ 時刻補正信号の発生間隔がＸ秒であるとき、
   読出・設定手段のデータ読出しおよび設定動作の
   バラツキが前記Ｘ秒未満であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の時刻一致
   システム。