JPH05233578A - 障害装置の縮退方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、バスに接続される処理装置に障害が
発生した際に、該処理装置を切り離して縮退運転を行う
障害装置の縮退方式に関し、構成部位で障害が発生して
もシステム全体のダウンを回避することができ、稼動率
や信頼性を向上させることのできる障害装置の縮退方式
を提供することを目的とする。 【構成】複数の処理装置１０₁ 〜１０_n が共通のバス１
１に接続されてなるシステムにおいて、前記各処理装置
１０₁ 〜１０_n は、所定周期時間の間に所定値の再設定
がなければ障害が発生した旨の信号を発生する周期監視
手段２０と、該周期監視手段２０が出力する信号に応じ
て、該処理装置１０₁ 〜１０_n と前記バス１１とを電気
的に接続し又は切離す接離手段２１と、を具備し、前記
各処理装置１０₁ 〜１０_n の周期監視手段２０が、障害
が発生した旨の信号を発生した際に、前記接離手段２１
を駆動して該処理装置１０₁ 〜１０_n と前記バス１１と
を電気的に切離すように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バスに接続される処理
装置に障害が発生した際に、該処理装置を切り離して縮
退運転を行う障害装置の縮退方式に関する。

【０００２】近年、システムバスに複数のプロセッサモ
ジュール（処理装置）を接続し、プロセッサモジュール
間で通信を行いながら処理を進めることにより分散処理
を実現し、トータルとして処理の高速化・効率化を企図
したシステムが多数開発されている。

【０００３】かかるシステムでは、システムバスに接続
される所定のプロセッサモジュールに障害が発生して
も、システム全体が稼働停止に至ることを極力回避する
ことが望まれている。

【０００４】

【従来の技術】従来、１つのシステムバスを有し、この
システムバスに複数のプロセッサモジュールが接続され
る一重化構成のルーチン値プロセッサシステムとして、
例えば図４に示すものが知られている。

【０００５】図において、５０₁ 〜５０₄ はプロセッサ
モジュール群であり、５１はシステムバスである。かか
る構成のシステムでは、例えばプロセッサモジュール５
０₃に障害が発生すると、該プロセッサモジュール５０
₃ の異常動作により、例えば図の×点でシステムバス５
１に影響を与える。

【０００６】このような事態が発生すると、システムバ
ス５１に接続される他の正常なプロセッサモジュール間
の通信も不可能になる場合があり、システムダウンにつ
ながるおそれがある。

【０００７】また、上記のようなマルチプロセッサシス
テムでは、そのシステムの信頼性を向上させる目的で、
多重化による冗長構成がとられる場合もある。ｎ重化さ
れたマルチプロセッサシステムの構成例を図５に示す。

【０００８】図において、５０₁ 〜５０₄ は第１のプロ
セッサモジュール群であり、５１は第１のシステムバス
である。また、５２₁ 〜５２₄ は第２のプロセッサモジ
ュール群であり、５３は第２のシステムバスである。

【０００９】このような構成のシステムにおいても、ｎ
重障害、例えばプロセッサモジュール５０₃ 及びプロセ
ッサモジュール５２₂ に障害が発生すると、プロセッサ
モジュール５０₃ 及び５２₂ の異常動作により、例えば
図の×点でシステムバス５１及び５３に影響を与える。
この場合も、上記一重化構成の場合と同様に、冗長構成
であるにも拘わらずシステムダウンにつながる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のシ
ステムでは、システムの構成部位（プロセッサモジュー
ル）の障害がシステムバスにまで波及してシステム全体
に影響を与え、稼動率や信頼性を著しく低下させる要因
の一つとなっているという欠点があった。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、システムの構成部位で障害が発生してもシステム全
体のダウンを回避することができ、稼動率や信頼性を向
上させることのできる障害装置の縮退方式を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の障害装置の縮退
方式は、図１に原理的に示すように、複数の処理装置１
０₁ 〜１０_n が共通のバス１１に接続されてなるシステ
ムにおいて、前記各処理装置１０₁ 〜１０_n は、所定周
期時間の間に所定値の再設定がなければ障害が発生した
旨の信号を発生する周期監視手段２０と、該周期監視手
段２０が出力する信号に応じて、該処理装置１０₁ 〜１
０_n と前記バス１１とを電気的に接続し又は切離す接離
手段２１と、を具備し、前記各処理装置１０₁ 〜１０_n
の周期監視手段２０が、障害が発生した旨の信号を発生
した際に、前記接離手段２１を駆動して該処理装置１０
₁ 〜１０_n と前記バス１１とを電気的に切離すことを特
徴とする。

【００１３】

【作用】本発明は、処理装置１０₁ 〜１０_n 内部におい
て、周期監視手段２０に定期的に所定値を再設定し、例
えばハードウエア障害やソフトウエア障害が発生して所
定時間内に上記周期監視手段２０に所定値を設定できな
かった場合に、当該処理装置に障害が発生したものとし
て、上記周期監視手段２０は障害が発生した旨の信号を
発生する。

【００１４】この周期監視手段２０で発生した障害が発
生した旨の信号が接離手段２１に与えられることによ
り、処理装置１０₁ 〜１０_n とバス１１との間が電気的
に切り離される。

【００１５】これにより、障害を発生した処理装置は当
該システムから切り離されて縮退運転に入るが、残りの
処理装置により、本来の性能・機能とはいえないまでも
運転を続行することができ、システムダウンは免れる。
これによりシステムの稼動率や信頼性が飛躍的に向上す
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照しな
がら説明する。なお、図１と同一又は相当部分には同一
符号を付して説明する。

【００１７】図２は、本発明の障害装置の縮退方式が適
用されるマルチプロセッサシステムの要部の構成例を示
すブロック図である。

【００１８】図において、１１はシステムバスであり、
該システムバス１１に複数のプロセッサモジュールが接
続されてマルチプロセッサシステムが構成される。この
システムバス１１を介してプロセッサモジュール相互間
でデータの送受が行われ、分散処理機能が実現される。

【００１９】１２は状態表示バスであり、この状態表示
バス１２を介して各プロセッサモジュールの状態情報
が、プロセッサモジュール相互間で送受される。これに
より、各プロセッサモジュールは、他のプロセッサモジ
ュールの状態（例えば、所定のプロセッサモジュールが
縮退状態にあるか否か）を知ることができ、システム全
体の状態に応じた処理を行うことができるようになって
いる。

【００２０】１０は複数のプロセッサモジュールの中の
１つである。上記システムバス１１及び状態表示バス１
２には複数のプロセッサモジュールが接続されるが、各
プロセッサモジュールの構成は同じであるので、図で
は、代表して１つのプロセッサモジュール１０のみを示
している。

【００２１】プロセッサモジュール１０は、中央処理装
置（ＣＰＵ）３０を有し、該ＣＰＵ３０は、プロセッサ
モジュール全体を制御する。このＣＰＵ３０には、内部
バス１３を介してメモリ３１、周辺コントローラ３２、
レジスタ群３３及びバス接続部２１が接続されている。
また、このＣＰＵ３０には、当該プロセッサモジュール
の各部からのハードウエア障害を示す信号が供給される
ようになっている。

【００２２】メモリ３１は、例えばリードオンリメモリ
（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）で構成
される。このメモリ３１には、上記ＣＰＵ３０を動作さ
せるための制御プログラムが格納される他、処理に必要
な種々のデータが記憶される。上記ＣＰＵ３０は、この
メモリ３１に記憶された制御プログラムに従って動作す
ることになる。

【００２３】周辺コントローラ３２は、当該プロセッサ
モジュール１０を構成する種々の制御部（図示しない）
を総括的に示したものである。ＣＰＵ３０は、この周辺
コントローラ３２を介して当該プロセッサモジュール１
０の各部を制御する。

【００２４】レジスタ群３３は、ＣＰＵ３０の処理に使
用される複数のレジスタにより構成されるものである。
このレジスタ群３３の中の１つは、後述する状態収集装
置３５から送られてくる他のプロセッサモジュールの状
態情報をＣＰＵ３０に受け渡すために使用される。

【００２５】バス接続部２１は、システムバス１１との
インタフェースとして作用するものである。即ち、バス
接続部２１は、内部バス１３とシステムバス１１とを電
気的に接続し又は切り離すスイッチ機能を司るものであ
る。このバス接続部２１は、例えばフォトＭＯＳリレー
により構成され、後述する周期監視装置２０から送られ
てくる切離し信号に応じて開閉する。

【００２６】このバス接続部２１にフォトＭＯＳリレー
を使用することにより、従来の機械式リレーにおいて発
生した接点のバウンズに伴うチャタリングの問題が解消
され、システムバス１１、つまり他のプロセッサモジュ
ールに影響を与えないで、当該プロセッサモジュール１
０をシステムから切離し又は再接続できるものとなって
いる。

【００２７】このことは、当該マルチプロセッサシステ
ムの電源を遮断することなく、プロセッサモジュールを
挿抜する、所謂、活線挿抜ができることを意味する。こ
れにより、障害発生時にプロセッサモジュールを取り替
える際は勿論、保守作業等においてプロセッサモジュー
ルを交換する場合等も、システムを停止させる必要がな
い。

【００２８】また、上記ＣＰＵ３０には、周期監視装置
２０が接続されている。この周期監視装置２０は、例え
ばウオッチドグタイマで実現される。周期監視装置２０
は、所定時間Ｔ２の計時容量を有し、ＣＰＵ３０とは非
同期に動作するものである。周期監視装置２０に、タイ
マ値として時間Ｔ２に対応するデータをセットすると、
時間Ｔ２の経過後にウオッチドグタイマのランアウトを
示す信号が出力される。

【００２９】したがって、上記ランアウト信号の発生を
抑止するためには、上記時間Ｔ２より短い時間Ｔ１の周
期で、新たなタイマ値を再設定しなければならない。こ
の実施例では、再設定するタイマ値は、時間Ｔ２に対応
するデータとする。

【００３０】上記ランアウト信号は、切離し信号として
バス接続部２１に供給され、フォトＭＯＳリレーの駆動
制御に使用されるとともに、障害通知装置３４にも供給
されるようになっている。

【００３１】障害通知装置３４は、周期監視装置２０か
らの切離し信号を受け、当該プロセッサモジュール１０
に障害が発生した旨の情報を状態表示バス１２に出力す
る。また、障害通知装置３４は、状態表示器２２を駆動
する。状態表示器２２は、例えばＬＥＤにより構成され
るものである。この状態表示器２２のＬＥＤ点灯は、上
記周期監視装置２０からの切離し信号を受けた障害通知
装置３４により制御される。

【００３２】このように、障害を発生したプロセッサモ
ジュールのＬＥＤが点灯されることにより、障害を発生
したプロセッサモジュールを一見して認識することがで
きるので、モジュール交換時の障害装置の切り分け作業
が不要となる。

【００３３】さらに、この障害通知装置３４は、障害を
検出した旨の信号を、例えば外部遠隔地に設置された集
中監視装置（図示しない）へ出力するための無電圧ルー
プ接点（図示しない）を備えている。この無電圧ループ
接点からの信号を受け取った集中監視装置では、各プロ
セッサモジュールからの障害が発生した旨の信号を受信
して表示することにより、当該マルチプロセッサシステ
ム全体の稼働状況を即座に認識できるように構成するこ
とができ、無人運転時の遠隔監視が可能となる。

【００３４】２３は手動切換スイッチである。この手動
切換スイッチ２３の設定状態を示す信号は、バス接続部
２１に供給されるようになっている。この手動切換スイ
ッチ２３が出力する信号は、上記周期監視装置２０が信
号する切離し信号と同様の性格を有する信号である。し
たがって、手動切換スイッチ２３を操作することによ
り、任意のタイミングで当該プロセッサモジュール１０
をシステムバス１１から切り離すことができる。

【００３５】これにより、定期保守時等のように、プロ
セッサモジュールをシステムから切り離す必要が生じた
場合にも、上記バス接続装置２１にフォトＭＯＳリレー
を使用したことと相まって活線挿抜が可能となり、シス
テムを停止させないで保守作業を行うことができる。

【００３６】３５は状態収集装置である。この状態収集
装置３５は、状態表示バス１２に流されているデータを
受け取って、レジスタ群３３の中の特定のレジスタに書
き込む処理を行うものである。ＣＰＵ３０は、上記レジ
スタを参照することにより、他のプロセッサモジュール
の状態を知ることができるようになっている。

【００３７】次に、上述した構成において、この実施例
の動作につき、図３のフローチャートを参照しながら説
明する。なお、図３ではプロセッサモジュールの処理の
うち、障害検出に関する処理についてのみ示している。

【００３８】プロセッサモジュールの障害には、大きく
分けてソフトウエア障害とハードウエア障害とがある。
この発明では、上記どちらの場合も周期監視装置２０の
タイムアウト（ランアウト）を契機にバス切離しを指示
する切離し信号を発生させることになる。

【００３９】障害検出に関する処理では、先ず、ハード
ウエア障害があるか否かが調べられる（ステップＳ１
０）。これは、プロセッサモジュール１０内の各部に設
けられているハードウエア障害を検知した旨を記憶する
レジスタ（図示しない）をスキャンすることにより行わ
れる。

【００４０】ここで、ハードウエア障害がないことが判
断されると、ソフトウエア障害があるか否かが調べられ
る（ステップＳ１１）。ここで調べられるソフトウエア
障害は、ソフトウエアに論理矛盾があるか否かである。

【００４１】そして、ソフトウエア障害がないことが判
断されると、周期監視装置２０から、現在のタイマ値が
読み出される（ステップＳ１２）。次いで、該タイマ値
が時間Ｔ１より大きいか否か、つまり前回設定した時刻
から時間Ｔ１が経過したか否かが調べられる（ステップ
Ｓ１３）。ここで、タイマ値が時間Ｔ１より大きくない
ことが判断されると、ステップＳ１０へ戻り、上述した
と同様の動作を繰り返し実行する。

【００４２】かかる繰り返し実行の過程において、ステ
ップＳ１３で、タイマ値が時間Ｔ１より大きいことが判
断されると、周期監視装置２０に、時間Ｔ２に対応する
データを設定する（ステップＳ１４）。その後、ステッ
プＳ１０へ戻る。

【００４３】以上までに説明した動作は、当該プロセッ
サモジュールが正常な場合の動作である。即ち、周期監
視機構２０がランアウトを生じない周期Ｔ１で周期監視
機構２０のタイマ値を更新しながら処理が継続される。

【００４４】上記繰り返し実行の過程で、ステップＳ１
０でハードウエア障害が検出された場合、及びソフトウ
エア障害が検出された場合は、ＣＰＵ３０は停止状態に
移行される（ステップＳ１５）。これはＣＰＵ３０自ら
が、当該ＣＰＵ３０をホルト（ＨＡＬＴ）状態にする信
号を駆動することにより実現される。

【００４５】このようにして、ＣＰＵ３０の動作が停止
されると、周期監視装置２０のタイマ値を更新する動作
は行われない。一方、周期監視装置２０の動作自体は停
止しないので、前回のタイマ値の設定から時間Ｔ２が経
過することによりランアウトとなり、切離し信号が発生
される。これによりシステムバス１１の切離しが行われ
ることになる（ステップＳ１６）。

【００４６】即ち、周期監視装置２０から切離し信号が
バス接続部２１に供給されることにより、バス接続部２
１のフォトＭＯＳリレーが駆動され、内部バス１３とシ
ステムバス１１とが電気的に切り離される。

【００４７】また、上記切離し信号は、障害通知装置３
４にも供給される。障害通知装置３４は、当該プロセッ
サモジュール１０に障害が発生した旨のデータを状態表
示バス１２に流す。これにより、他の全プロセッサモジ
ュールに対し、自プロセッサモジュールが縮退している
ことを通知する。

【００４８】上記障害が発生した旨のデータを受信した
他のプロセッサモジュールは、該データを状態収集装置
３５及びレジスタ群３３を介してＣＰＵ３０に取り込
む。そして、ＣＰＵ３０は、障害を発生したプロセッサ
モジュールを切り離しても動作可能な状態にシステムを
再構築し、縮退運転に入る。

【００４９】また、障害通知装置３４は、状態表示器２
２を駆動してＬＥＤを点灯させる。これにより、例えば
オペレータは、どのプロセッサモジュールに障害が発生
したかを容易に知ることができる。

【００５０】さらに、障害通知装置３４は、無電圧ルー
プ接点を駆動して、障害が発生した旨の信号を外部に送
出する。この信号を受信する外部装置として例えば集中
監視装置が遠隔地に設けられている構成では、所定の一
か所で当該マルチプロセッサシステムの稼働状態を知る
ことができる。

【００５１】なお、上述したハードウエア障害、ソフト
ウエア障害以外に、例えば直接ＣＰＵ３０の停止につな
がるようなハードウエア障害が発生した場合、あるい
は、アプリケーションプログラムでループに陥るような
ソフトウエア障害が生じた場合も、周期監視装置２０の
タイマ値の再設定が行われないことになるので、上記と
同様の動作により当該プロセッサモジュールが切り離さ
れ、縮退運転に入る。

【００５２】なお、上記実施例では、ハードウエア障害
やソフトウエア障害が検出された場合は、直ちに当該プ
ロセッサモジュールの切離しを行うように構成したが、
所定回数のリトライを行い、それでも障害が復旧しない
場合に、プロセッサモジュールの切離しを行うように構
成しても良い。

【００５３】上記リトライは、当該プロセッサモジュー
ル自体をリセットした後に、再度同じ動作を行わせるこ
とにより実現される。

【００５４】かかる構成とすることにより、リトライに
より障害が救済された場合は縮退運転をする必要がな
く、システム全体の稼動率・信頼性はさらに向上する。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればシ
ステムの構成部位で障害が発生してもシステム全体のダ
ウンを回避することができ、稼動率や信頼性を向上させ
ることのできる障害装置の縮退方式を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明が適用されるマルチプロセッサシステム
の実施例の要部の構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示したプロセッサモジュールの動作を示
すフローチャートである。

【図４】従来の一重化されたシステムバスを有するマル
チプロセッサシステムの例を示す図である。

【図５】従来の多重化されたシステムバスを有するマル
チプロセッサシステムの例を示す図である。

【符号の説明】

１０₁ 〜１０_n プロセッサモジュール（処理装置） １１ システムバス（バス） ２０ 周期監視装置（周期監視手段） ２１ バス接続部（接離手段） ２２ 状態表示器（表示手段） ２３ 手動切換スイッチ（操作手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の処理装置(10₁〜10_n ) が共通のバ
   ス(11)に接続されてなるシステムにおいて、 前記各処理装置(10₁〜10_n ) は、 所定周期時間の間に所定値の再設定がなければ障害が発
   生した旨の信号を発生する周期監視手段(20)と、 該周期監視手段(20)が出力する信号に応じて、該処理装
   置(10₁〜10_n ) と前記バス(11)とを電気的に接続し又は
   切離す接離手段(21)と、を具備し、 前記各処理装置(10₁〜10_n ) の周期監視手段(20)が、障
   害が発生した旨の信号を発生した際に、当該処理装置(1
   0₁〜10_n ) の接離手段(21)を駆動して該処理装置(10₁〜
   10_n ) と前記バス(11)とを電気的に切離すことを特徴と
   する障害装置の縮退方式。
2. 【請求項２】 請求項１において、各処理装置(10₁〜10
   _n ) は、周期監視手段(20)が、障害が発生した旨の信号
   を発生したことを表示する表示手段(22)を備えたことを
   特徴とする障害装置の縮退方式。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、手動操作によ
   り接離手段(21)を作動せめる操作手段(23)を設け、該操
   作手段(23)により前記接離手段(21)を駆動して前記処理
   装置(10₁〜10_n ) と前記バス(11)とを接続し又は切り離
   すことを特徴とする障害装置の縮退方式。