JPH07262144A - マルチプロセッサ構成におけるサブプロセッサ監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 マルチプロセッサ構成においてメインプロセ
ッサが各サブプロセッサの動作の正常性を監視する方法
に関し、各サブプロセッサ対応に監視回路を設けること
なく、監視回路のハードロジックと等価な機能をソフト
ウェア処理で実現することにより回路規模の縮小化を図
る。 【構成】 各サブプロセッサ３２がプロセッサ間インタ
フェース３３の所定の記憶場所に定期的に書き込んだ検
査値をメインプロセッサ３１が定期的に読み出し、あら
かじめ用意されている検査の正解値と比較することによ
って、各プロセッサおよびその周辺回路３５の動作の正
常性を判定できるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はメインプロセッサ配下に
１個以上のサブプロセッサが接続されるマルチプロセッ
サ構成において各サブプロセッサ対応に監視回路を設け
ることなくソフトウェア処理によってメインプロセッサ
から各サブプロセッサの動作の正常性を監視するサブプ
ロセッサ監視方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のディジタル技術の進歩や装置の高
機能化に伴い、一つの装置内あるいはプリント基板内に
複数個のプロセッサを搭載したマルチプロセッサ構成と
することで処理負荷の分散を図る必要性が高まりつつあ
る。図５はメインプロセッサ２の配下にサブプロセッサ
６とサブプロセッサ１０が接続され、メインプロセッサ
２の統制の下にサブプロセッサ６が論理回路９を、サブ
プロセッサ１０が論理回路１３を制御しているマルチプ
ロセッサ構成の一例を示すブロック図である。マルチプ
ロセッサ構成においては、各プロセッサの故障・暴走等
の発生を監視し、正常な動作を保証するために、各プロ
セッサ対応に監視回路を設ける必要がある。監視回路に
はウォッチドッグタイマ等が用いられる。図５では監視
回路２２がサブプロセッサ６を監視し、監視回路２３が
サブプロセッサ１０を監視している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のマルチプロセッ
サ化の傾向に伴って装置の故障等を監視する回路を各プ
ロセッサ対応に設ける必要が生じたため、サブプロセッ
サの数の増加に伴って回路が大規模化している。

【０００４】本発明はかかる問題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、各サブプロセッサ
対応に監視回路を設けることなく、監視回路のハードロ
ジックと等価な機能をソフトウェア処理で実現すること
で回路規模の縮小化を図ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】図１は本発明
に係る原理説明図である。上述の課題を解決するため
に、本発明においては、各サブプロセッサの制御プログ
ラムの中に、検査処理を実行するプログラムが用意され
ている。このプログラムは定期的に起動され、例えばＲ
ＯＭの各アドレスの内容を数値としてすべて合計する等
の方法で検査値を求め、その値をプロセッサ間インタフ
ェースの所定の記憶場所に書き込む。一方、メインプロ
セッサ側でも、各サブプロセッサの検査値をプロセッサ
間インタフェースの所定の記憶場所から読み出すプログ
ラムを定期的に実行する。各サブプロセッサが実行する
検査の正解値はあらかじめ計算して求めておく。この正
解値と計算値を比較することによって各サブプロセッサ
の動作の正常性を判断する。

【０００６】また本発明においては、各サブプロセッサ
に対する検査の正解値は、メインプロセッサのアドレス
空間内の所定の記憶場所にあらかじめ保持しておいても
よい。これによりメインプロセッサは、プロセッサ間イ
ンタフェースの所定の記憶場所に書き込まれた各サブプ
ロセッサの検査値と、前記正解値を比較することで各サ
ブプロセッサの動作の正常性を判断できる。

【０００７】上述の操作においては、各サブプロセッサ
の検査値と正解値を比較して、検査値と正解値が一致し
ていれば、それに対応するサブプロセッサの動作は正常
であると判断し、検査値と正解値が一致していなけれ
ば、それに対応するサブプロセッサの動作に異常が発生
したと判断する。

【０００８】また本発明においては、上述の操作でサブ
プロセッサの検査値と正解値を比較した結果、両者が一
致しなかった場合、メインプロセッサから当該サブプロ
セッサに対してリセットをかけることができる。この方
法により、ウォッチドッグタイマによる監視回路と等価
な機能がソフトウェア処理で実現される。

【０００９】また本発明においては、上述のようにメイ
ンプロセッサがプロセッサ間インタフェースの所定の記
憶場所にある各サブプロセッサの検査値を読み出した
後、直ちにその記憶場所をクリアする。この方法によ
り、あるサブプロセッサが故障・暴走等の原因でプロセ
ッサ間インタフェースに検査値を書き込まなくなった場
合、メインプロセッサが以前に書き込まれた検査値を読
み出して当該サブプロセッサの動作が正常であると誤っ
て判断してしまう事態を避けることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説
明する。図２は本発明の一実施例としてのマルチプロセ
ッサ構成の装置のブロック図である。図２において１は
マルチプロセッサ構成のパッケージである。パッケージ
とはひとまとまりの機能を有する一枚の回路基板を指
す。このパッケージ全体の制御を司るメインプロセッサ
２の配下に、プロセッサ間インタフェース５を介してサ
ブプロセッサ６とサブプロセッサ１０が接続されてい
る。この例では、メインプロセッサ２およびサブプロセ
ッサ６、１０にはマイクロプロセッサが使用され、プロ
セッサ間インタフェース５にはデュアルポートＲＡＭが
使用される。プロセッサ間インタフェース５の中にはサ
ブプロセッサ検査値領域１４および１５が設けられてい
る。メインプロセッサ２はＲＯＭ３に格納されたプログ
ラムにより制御され、サブプロセッサ６とサブプロセッ
サ１０は、それぞれＲＯＭ７とＲＯＭ１１に格納された
プログラムにより制御される。

【００１１】以下、この実施例装置の動作を図３を参照
して説明する。図３はメインプロセッサとサブプロセッ
サがプロセッサ間インタフェースを介して検査値の書き
込み・読み出しを行う動作シーケンスを示したものであ
る。

【００１２】パッケージ外部の制御部から入力される制
御情報１７は制御部間インタフェース１６に書き込まれ
る。メインプロセッサ２は制御部間インタフェース１６
から制御情報を読み出し、それに応じた動作パラメータ
をプロセッサ間インタフェース５を介してサブプロセッ
サ６とサブプロセッサ１０に通知する。サブプロセッサ
６とサブプロセッサ１０は通知された動作パラメタに従
って、それぞれ論理回路９と論理回路１３の動作を制御
する。それに伴って論理回路９と論理回路１３は、パッ
ケージ外部との間でそれぞれデータ１８とデータ１９の
入出力を行う。

【００１３】各サブプロセッサは、割り込み等の手段に
より、対応するＲＯＭ内のチェックサムルーチンを定期
的に呼び出す。呼び出されたチェックサムルーチンは、
それ自身が格納されているＲＯＭの開始アドレスから終
了アドレスまでのすべてのコードを数値として順次加算
していき、その合計（チェックサム値）を検査値として
プロセッサ間インタフェース内に設けられた対応するサ
ブプロセッサ検査値領域に書き込む。すなわち、サブプ
ロセッサ６は検査値領域１４に、サブプロセッサ１０は
検査値領域１５に検査値を書き込む。

【００１４】上述のＲＯＭの開始アドレスから終了アド
レスまでのすべてのコード値の合計は、各サブプロセッ
サごとにあらかじめ計算してメインプロセッサ２のアド
レス空間内の所定の記憶場所に格納しておく。それらの
値は、検査値と比較するための正解値として使用する。

【００１５】メインプロセッサ２は割り込み等の手段に
より定期的にＲＯＭ３内の検査処理ルーチンを起動す
る。メインプロセッサ側のこの検査処理ルーチンは、上
記の各サブプロセッサのチェックサムルーチンが検査値
領域に少なくとも一回は値を書き込んだ後で起動される
べきである。そうすることにより、まだ一度も検査値が
書き込まれていない検査値領域を読み出してしまうこと
を防ぐことができる。

【００１６】メインプロセッサ２が起動する検査処理ル
ーチンは、各サブプロセッサの検査値領域から検査値を
読み出した後、直ちにその検査値領域をクリアし、次
に、読み出した検査値を、メインプロセッサ２のアドレ
ス空間内にあらかじめ保持されている正解値と比較す
る。これにより、パッケージ内部で自動的に各サブプロ
セッサの動作の正常性を診断することができる。

【００１７】サブプロセッサまたはその周辺回路の異常
のためにそのサブプロセッサの検査値領域に検査値が書
き込まれなくなることがありうる。その場合、その検査
値領域には以前に書き込まれた検査値が残っているの
で、メインプロセッサ２はその検査値を再び読み出して
しまい、その検査値が正解値と一致すれば、このような
場合にも異常なしと判断してしまう。これを防ぐため
に、本実施例では、メインプロセッサ２が起動する検査
ルーチンは、各サブプロセッサ検査値領域から検査値を
読み出した後、直ちにその領域に特定の値を書き込むこ
とによってクリアしている。

【００１８】上述の例では、メインプロセッサが正解値
の保持と正常性の判断を行ったが、本発明はこれに限ら
れるものではない。例えば、サブプロセッサ検査値領域
１４、１５から読み出した検査値を、制御部間インタフ
ェース１６を介して外部に転送するようにすれば、それ
らの検査値を外部から参照することが可能になる。参照
した検査値を、あらかじめ計算し記録しておいた正解値
と照合すれば、各サブプロセッサが正常に動作している
かをパッケージの外部から判断できる。

【００１９】図４は、図２と同じマルチプロセッサ構成
においてメインプロセッサ２にウォッチドッグタイマと
同様の働きをさせることにより、各サブプロセッサおよ
びその周辺回路の監視ができる本発明の他の実施例を示
している。

【００２０】図４において、メインプロセッサ２は、プ
ロセッサ間インタフェース５の中に設けられているサブ
プロセッサ検査値領域１４および１５から検査値を読み
出し、読み出した検査値と、検査の正解値とを各サブプ
ロセッサ対応に比較する。これらの正解値はメインプロ
セッサ２のアドレス空間内（例えばＲＯＭ３の中）にあ
らかじめ格納されている。比較の結果、もし検査値と正
解値が一致しなければ、対応するサブプロセッサに異常
が発生したと判断し、そのサブプロセッサに対してリセ
ット信号を送出する。リセット信号の送出にはメインプ
ロセッサのＩ／Ｏポート等を使用する。図４では、メイ
ンプロセッサ２のＩ／Ｏポートがサブプロセッサ６とサ
ブプロセッサ１０のリセット端子に接続されている。

【００２１】図４のマルチプロセッサ構成でウォッチド
ッグタイマと等価なサブプロセッサ監視処理を行う場合
の動作を以下に説明する。 サブプロセッサ６は、定期的にＲＯＭ７の全アドレ
スのデータを読み出しながら加算していき、合計値をプ
ロセッサ間インタフェース内のサブプロセッサ検査値領
域１４に検査値として書き込む。サブプロセッサ１０も
ＲＯＭ１１に対して同様な計算を行ってその合計値をサ
ブプロセッサ検査値領域１５に検査値として書き込む。

【００２２】 メインプロセッサ２は、定期的にプロ
セッサ間インタフェース内のサブプロセッサ検査値領域
１４および１５から検査値を読み出した後、直ちにサブ
プロセッサ検査値領域１４および１５をクリアする。

【００２３】 メインプロセッサ２は、ＲＯＭ３に格
納されている検査の正解値と、読み出した検査値とを比
較する。

【００２４】 サブプロセッサ６の検査値が正解値と
一致しない場合はリセット信号２０が送出され、サブプ
ロセッサ１０の検査値が正解値と一致しない場合はリセ
ット信号２１が送出される。

【００２５】 〜の操作を数回繰り返してもメイ
ンプロセッサ２が読み出した検査値が正解値と一致しな
い場合、その検査値に対応するサブプロセッサおよびそ
の周辺回路に異常があると判断してメインプロセッサ２
はアラームを送出する。

【００２６】本発明の実施にあたっては、上述したもの
の他にも種々の変形形態が可能である。例えば、上述の
実施例では、プロセッサ間インタフェースに定期的に書
き込む検査値としてＲＯＭの内容のチェックサム値を使
用したが、それ以外にも、 ＲＯＭの内容に巡回冗長検査（ＣＲＣ）による計算
を施した値 あらかじめ決めた特定の値 などを検査値として定期的に書き込む方法でもよい。

【００２７】また、プロセッサ間インタフェース内の検
査値の記憶場所は必ずしも各プロセッサ対応に固定的に
割り当てなくともよく、例えば、固定的な割り当てに代
えて、各サブプロセッサが自ＩＤ番号をその検査値とと
もに空いている記憶場所に書き込み、メインプロセッサ
がそのＩＤ番号により、読み取った検査値がどのサブプ
ロセッサのものかを判定して以後の処理を行うようにし
てもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、メインプロセッサの配下に１個以上のサブプロセッ
サが接続されているマルチプロセッサ構成において、ソ
フトウェア処理によってメインプロセッサから各サブプ
ロセッサおよびその周辺回路の監視ができるので、各サ
ブプロセッサ対応にウォッチドッグタイマ等の監視回路
を設ける必要がなくなり、回路規模の縮小化が図れる。

【００２９】本発明によるサブプロセッサ監視方法を用
いれば、以下の部品等の正常性を検査することができ
る。 各サブプロセッサ 各サブプロセッサの周辺回路（アドレスバス・デー
タバス・ＲＯＭ等） プロセッサ間インタフェース

【００３０】本発明によるサブプロセッサ監視方法を用
いれば、検査の正解値をメインプロセッサのアドレス空
間内に保持しておくことにより、メインプロセッサが各
サブプロセッサの正常性を判断して適切な処置をとるこ
とができる。また、メインプロセッサがプロセッサ間イ
ンタフェースから読み出したサブプロセッサの検査値を
制御部間インタフェースを介して外部に転送することが
可能なので、サブプロセッサまたはその周辺回路に異常
が発生した場合、パッケージ外部から異常発生箇所を知
ることができる。

【００３１】本発明によるサブプロセッサ監視方法にお
いて、メインプロセッサがプロセッサ間インタフェース
内の各サブプロセッサ検査値領域から検査値を読み出し
た後、直ちにそれら検査値領域に特定の値を書き込んで
クリアすることによって、あるサブプロセッサまたはそ
の周辺回路の異常のためそのサブプロセッサに対する検
査値が書き込まれなくなった場合に以前の検査値が何度
も読み出されてしまい異常が検出できない事態を防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例としてのマルチプロセッサ構
成の装置のブロック図である。

【図３】メインプロセッサとサブプロセッサがプロセッ
サ間インタフェースを介して検査値の書き込み・読み出
しを行う動作シーケンスである。

【図４】図２のマルチプロセッサ構成の装置でウォッチ
ドッグタイマと等価なサブプロセッサ監視処理を行う他
の実施例を説明する図である。

【図５】マルチプロセッサ構成の装置において各サブプ
ロセッサごとに監視回路を設けた例を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】 １ マルチプロセッサ構成のパッケージ ２ メインプロセッサ ３ メインプロセッサのＲＯＭ ４ メインプロセッサのバス ５ プロセッサ間インタフェース ６ サブプロセッサ ７ サブプロセッサ６のＲＯＭ ８ サブプロセッサ６のバス ９ サブプロセッサ６が制御する論理回路 １０ サブプロセッサ １１ サブプロセッサ１０のＲＯＭ １２ サブプロセッサ１０のバス １３ サブプロセッサ１０が制御する論理回路 １４ サブプロセッサ６の検査値領域 １５ サブプロセッサ１０の検査値領域 １６ 制御部間インタフェース １７ 制御情報 １８ 論理回路９の入出力データ １９ 論理回路１３の入出力データ ２０ サブプロセッサ６に対するリセット信号 ２１ サブプロセッサ１０に対するリセット信号 ２２ サブプロセッサ６に対する監視回路 ２３ サブプロセッサ１０に対する監視回路 ３１ メインプロセッサ ３２ サブプロセッサ ３３ プロセッサ間インタフェース ３４ 検査値記憶場所 ３５ 周辺回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインプロセッサ（３１）の配下にサブ
   プロセッサ（３２）が１個以上接続されたマルチプロセ
   ッサ構成におけるサブプロセッサに対する監視方法であ
   って、 前記各サブプロセッサが定期的に検査値をプロセッサ間
   インタフェース（３３）の所定の記憶場所（３４）に書
   込み、 前記メインプロセッサが前記プロセッサ間インタフェー
   スの所定の記憶場所から各サブプロセッサの検査値を読
   み出すよう構成し、 あらかじめ用意されている各サブプロセッサの検査の正
   解値と、前記の読み出した検査値とを比較することによ
   って、各サブプロセッサおよびその周辺回路（３５）の
   動作の正常性を判断することを特徴とするサブプロセッ
   サ監視方法。
2. 【請求項２】 前記各サブプロセッサの検査の正解値を
   前記メインプロセッサのアドレス空間内に保持しておく
   ことによって、メインプロセッサが前記検査値と前記正
   解値とを比較して各サブプロセッサおよびその周辺回路
   の動作の正常性を判断する請求項１記載のサブプロセッ
   サ監視方法。
3. 【請求項３】 前記各サブプロセッサの検査値と正解値
   を比較して両者が一致しなかった場合、前記メインプロ
   セッサが該当するサブプロセッサに対してリセットをか
   ける請求項１または２記載のサブプロセッサ監視方法。
4. 【請求項４】 前記メインプロセッサが前記プロセッサ
   間インタフェースの所定の記憶場所から前記各サブプロ
   セッサの検査値を読み出した直後にその記憶場所をクリ
   アする請求項１〜３の何れかに記載のサブプロセッサ監
   視方法。