JPH0816533A - フォールトトレラントコンピュータ及びそのプロセッサモジュールとオンライン拡張方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォールトトレラントコンピュータにおける
オンライン業務中にプロセッサモジュールの処理能力の
拡張を行う。 【構成】 多重化されたプロセッサモジュールの１つが
オンライン業務中にプロセッサやキャッシュを拡張した
際、多重化されたプロセッサモジュールの他方に搭載さ
れ稼働する機能素子（プロセッサ，キャッシュ）の台数
を知り、拡張した機能素子の中で稼働させるべき台数を
決定し、他方のプロセッサモジュールには無く自プロセ
ッサモジュールにのみ拡張された機能素子の動作を抑止
し、自プロセッサモジュールに拡張された機能素子と他
方のプロセッサモジュールに拡張された機能素子の台数
が一致したとき、これらの機能素子の動作を同時に許可
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフォールトトレラントコ
ンピュータに係り、特に、オンライン業務を停止せずに
プロセッサモジュールの処理能力を拡張するのに好適な
フォールトトレラントコンピュータ及びそのプロセッサ
モジュールとオンライン拡張方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】社会基盤を支えるシステムでは、使用さ
れる計算機は故障が発生しないように工夫されると共
に、仮に故障が発生したとしてもデータの一貫性を保持
したまま処理を続行するように構成される必要がある。
このような要求に応えるため、従来よりフォールトトレ
ラントコンピュータが種々提案されており、故障が発生
しても処理を継続できるように同じ機能を有する複数の
システムないし部品で構成し、冗長性を持たせることに
より故障の発生したシステムないし部品を検出し、処理
を続行するようにされている。一方で、フォールトトレ
ラントコンピュータのもう１つの特徴は、その冗長性を
利用してオンライン業務中に処理能力その他機能を拡張
できることである。

【０００３】従来、オンライン業務中の処理能力の拡張
方式として、特開昭６３ー２２０３５３号公報に開示さ
れたものが知られている。この従来方法では、予め装置
に拡張用プロセッサモジュールのスロットを設けてお
き、処理能力を拡張するときは、オンライン業務中にこ
のスロットに新たに拡張用プロセッサモジュールを追加
装着することで行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、フォールトトレ
ラントコンピュータに対し、プロセッサの高速化に加
え、コンパクト化、低コスト化の要求がある。上記の従
来技術では、処理能力の拡張のために拡張用プロセッサ
モジュールとその追加のための空きスロットが必要とな
るので、コスト及びスペースが増大するという問題と、
プロセッサ間の結合が疎になることによりプロセッサの
高速化が妨げられるといった問題が発生する。そこで、
これらの問題を解決するために、プロセッサモジュール
の変更のみで処理能力を拡張できることが必要となって
きている。

【０００５】本発明の目的は、オンライン業務中にプロ
セッサモジュールの処理能力を拡張することができる低
価格，小型のフォールトトレラントコンピュータとその
プロセッサモジュール並びにオンライン拡張方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、プロセッサ
モジュールを多重化したフォールトトレラントコンピュ
ータにおいて、多重化されたプロセッサモジュールの１
つがオンライン業務中にプロセッサやキャッシュを拡張
した際に多重化されたプロセッサモジュールの他方に搭
載され稼働するプロセッサやキャッシュの台数を知るこ
とにより拡張したプロセッサやキャッシュの中で稼働さ
せるべき台数を決定する手段と、他方のプロセッサモジ
ュールには無く自プロセッサモジュールにのみ拡張され
たプロセッサやキャッシュの動作を抑止する手段と、自
プロセッサモジュールに拡張されたプロセッサやキャッ
シュと他方のプロセッサモジュールに拡張されたプロセ
ッサのやキャッシュ台数が一致した場合、これらのプロ
セッサやキャッシュの動作を同時に許可する手段を設け
ることで、達成される。

【０００７】

【作用】オンライン業務中にプロセッサを拡張する際、
まずＡ系のプロセッサモジュールをコンピュータから外
して拡張用機能素子を実装する。このときオンライン業
務はＢ系プロセッサモジュールが処理している。その後
に拡張用機能素子を実装したＡ系モジュールをコンピュ
ータに装着するが、まだこの拡張した機能素子は動作さ
せない。次に、Ｂ系のプロセッサモジュールをコンピュ
ータから外して拡張用機能素子を実装する。このときオ
ンライン業務はＡ系プロセッサモジュールＡ処理する。
その後にＢ系のモジュールをコンピュータに装着する。
Ａ系，Ｂ系のモジュールの夫々の拡張機能素子が同じに
実装された各Ａ系，Ｂ系モジュールがコンピュータに装
着された時点で、両系の拡張機能素子を動作させる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図２は、本発明の一実施例に係るフォールトト
レラントコンピュータの概略構成図である。このフォー
ルトトレラントコンピュータは、二重化された１組のシ
ステムバス１０及び２０を備え、これらのバス１０，２
０上には二重化された１組のプロセッサモジュール１０
００及び２０００と、二重化された１組のメモリモジュ
ール３０００及び４０００と、二重化された１組の入出
力モジュール５０００及び６０００が接続されている。

【０００９】二重化されたプロセッサモジュール１００
０と２０００は一つのクロックに同期動作しており、同
一プログラムの命令が各々のプロセッサモジュールにて
同時に実行される。どちらか一方のプロセッサモジュー
ルにて障害が発生すると、障害が発生したプロセッサモ
ジュールは、他方の正常なプロセッサモジュールによっ
てシステムバスへの出力が抑止される。

【００１０】二重化されたメモリモジュール３０００と
４０００へは常に同一のアクセスが行われれており、す
べての番地についてデータが一致している。どちらか一
方のメモリモジュールにて障害が発生すると、障害が発
生したメモリモジュールが接続されるシステムバスの使
用が禁止される。二重化された入出力モジュール５００
０と６０００は、いずれか一方が現用状態であり入出力
処理を実行しており、他方は待機状態となって入出力処
理は実行していない。現用状態の入出力モジュールに障
害が発生すると、直ちに待機状態の入出力モジュールへ
の切り替えが行われ、処理が継続される。

【００１１】ここで、プロセッサモジュール、メモリモ
ジュール、入出力モジュールは保守単位であり、オンラ
イン業務中での交換を可能としている。この場合、二重
化されているモジュールの内、交換対象であるモジュー
ルと組を成す他方のモジュールが正常であれば、そのモ
ジュールの動作処理中に他方の交換対象であるモジュー
ルの抜去・再投入が可能となっている。

【００１２】図３〜図５は、二重化されたプロセッサモ
ジュールの構成を示す図であり、拡張する機能素子の一
例としてプロセッサを１台→４台に拡張する様子を順に
示している。

【００１３】プロセッサモジュール１０００及び２００
０は同一構成であるため、ここでは図３におけるプロセ
ッサモジュール１０００を例にとってその構成を説明す
る。プロセッサモジュール１０００は、プロセッサ１１
００と、二重化されたシステムバス及びプロセッサ１１
００を接続してバスアクセスを制御するバスインタフェ
ース制御機構１６００と、プロセッサモジュール１００
０に実装されているプロセッサ（現在は１台）の情報を
格納する構成認識用レジスタ１５２０と、実装されてい
るプロセッサのうちの稼働中のプロセッサの情報を格納
する構成認識用レジスタ１５１０とを備える。尚、図示
の例では、プロセッサは４台まで拡張できるようになっ
ている。また、構成認識用レジスタ１５１０，１５２０
は、信号線３１，３２により、プロセッサ１１００と、
Ｂ系プロセッサモジュール２０００のプロセッサ２１０
０に接続されている。これにより、構成認識用レジスタ
１５１０，１５２０は、プロセッサモジュール１０００
とプロセッサモジュール２０００の両方のプロセッサか
ら参照される。

【００１４】図１は、二重化されたプロセッサモジュー
ルを備えるフォールトトレラントコンピュータにおける
オンライン業務中のプロセッサモジュールの拡張手順の
概略を示すフローチャートである。尚、詳細については
後述の図１３を用いて説明する。

【００１５】まず、Ａ系プロセッサモジュールを装置よ
り抜去し、機能素子（上述した例ではプロセッサ）を拡
張する（ステップ１〜２）。これが終わったならば、Ａ
系プロセッサモジュールを装置へ挿入する（ステップ
３）。ここでＡ，Ｂ系プロセッサモジュールの搭載機能
素子台数を認識し（ステップ４）、Ｂ系プロセッサモジ
ュールの搭載機能素子台数をＡ，Ｂ系プロセッサモジュ
ールの稼働機能素子台数としてレジスタに設定し、Ａ，
Ｂ系プロセッサモジュールを再リセットする（ステップ
５，６）。この段階では、Ａ系プロセッサモジュールに
拡張された機能素子は動作しない。

【００１６】次に、同様の手順でＢ系プロセッサモジュ
ールの機能素子を拡張する（ステップ７〜１２）。ここ
では、Ａ，Ｂ系プロセッサモジュールに搭載される全て
の機能素子を稼働機能素子台数としてレジスタ設定し、
Ａ，Ｂ系プロセッサモジュールを再リセットし、オンラ
イン業務を続行する。これによりＡ，Ｂ系プロセッサモ
ジュールに搭載される全ての機能素子が稼働し、拡張が
完了する。

【００１７】図６は、４台の自己障害検出機能を持つプ
ロセッサを実装した場合のプロセッサモジュール１００
０の詳細構成図である。プロセッサモジュールは、自己
障害検出機能を持つプロセッサと、バスインタフェース
制御機構と、構成認識用レジスタに加えて、プログラム
によるリセット要求を受け付けるためのリセット要求レ
ジスタ１７００と、リセット要求を受けてプロセッサ１
１００，１２００，１３００，１４００にリセット信号
８１，８２，８３，８４を出力するためのリセット制御
回路１８００を備える。

【００１８】図７は、自己障害検出機能を持つプロセッ
サ１１００の詳細構成図である。プロセッサ１１００
は、同一クロックにて同期動作する２つのプロセッサ１
１０１，１１０２と、これら２つのプロセッサの演算結
果を比較してプロセッサの障害検出を行う比較器１１１
５と、それぞれのプロセッサに接続されるキャッシュメ
モリ１１１１〜４から構成される。

【００１９】図８に、稼働プロセッサの情報を格納する
ための構成認識用レジスタ（CONF REG1）１５１０と、
搭載プロセッサの情報を格納するための構成認識用レジ
スタ（CONFREG2）１５２０の内容を示す。CONF REG1 １
５１０のフィールド２４ａ〜２７ａは、４台のプロセッ
サの夫々の稼働／非稼働を表わし、その値が“１”の時
は「稼働」を意味し、“０”の時は「非稼働」を意味す
る。本レジスタは、プログラムによる書き込みによりセ
ットされる。

【００２０】一方、CONF REG2 １５２０のフィールド２
４ｂ〜２７ｂは、４台のプロセッサの夫々の搭載／未搭
載を表わし、その値が“１”の時は「搭載」を意味し、
“０”の時は「未搭載」を意味する。本レジスタは、電
源投入時に該当プロセッサが搭載されている場合はセッ
トされ、プログラムにより参照される。

【００２１】図９に、リセット要求レジスタ（RST RE
G）１７００の内容を示す。プログラムが本レジスタの
フィールド２３に“１”を書き込むことによりリセット
要求信号がアサートされ、“１”以外ではリセット要求
信号がアサートされないようになっている。

【００２２】図１０に、リセット制御回路１８００の構
成及びリセット要求レジスタ（RSTREG）１７００と構成
認識レジスタ(CONF REG1)１５１０との接続を示す。リ
セット制御回路１８００は、RSTREG１７００からのリセ
ット要求信号(RSTREQ)４０を受けてプロセッサのクロッ
クに同期して原リセット信号(PPRCRST)５０を生成・出
力するリセット信号生成回路(RST GEN)１８１０と、CON
F REG1１５１０からの稼働指示信号(PRCSET1〜4)６１〜
６４を取り込んでRST REG１７００からのRSTREQ４０を
受けリセット解除抑止信号(PRCDIS1〜4)７１〜７４を生
成・出力する制御回路(CTL)１８２０と、PPRCRST ５０
とPRCDIS1〜4の論理和をとり、PRCDIS1〜4がオンしてい
る時はPPRCRST ５０のオフを抑止するためのＯＲ回路１
８３１〜１８３４とを備える。

【００２３】図１１は、制御回路(CTL)１８２０の詳細
を示したものである。CTL１８２０は、入力であるPRCSE
T1〜4（６１〜６４）を、RSTREQ４０をトリガとして出
力する４つのＤ−Ｔフリップフロップ回路と、各Ｄ−Ｔ
フリップフロップ回路が出力した信号を反転してPRCDIS
1〜4（７１〜７４）を出力する４つりＮＯＴ回路で構成
される。

【００２４】図１２は、リセット制御回路１８００によ
りプロセッサモジュールに搭載されているプロセッサを
稼働させるときの、RSTREQ、PRCSET1〜4、PPRCRST、PRC
DIS1〜4、PRCRST1〜4のタイムチャートを示している。

【００２５】プログラムが構成認識用レジスタCONF REG
1の稼働させたいプロセッサのフィールドに「稼働」を
表わす“１”を書き込むと、PRCSET1〜4がアサートされ
る。次に、プログラムがリセット要求レジスタRST REG
のフィールド２３に“１”を書き込み、RSTREQが１PRCC
LKサイクルアサートされる。制御回路１８２０は、RSTR
EQを受け、PRCSET1〜4がオンしていることを受けて、PR
CDIS1〜4をオフする。リセット信号生成回路１８１０
は、RSTREQを受け、プロセッサのクロックPRCCLKに同期
してPPRCRSTを一定時間オンする。PRCRST1〜4は、PRCDI
S1〜4がオフしているためＯＲ回路１８３１〜４によ
り、PPRCRSTと同時にオフする。これにより、後述する
ように、「稼働」と指定されたプロセッサはリセット状
態が解除され動作を開始する。

【００２６】図１３は、オンライン業務中にプロセッサ
モジュールのプロセッサ台数を拡張する手順を示すフロ
ーチャートである。図１３及び図３，４，５を用いてプ
ロセッサモジュール１０００と２０００のプロセッサ台
数を１台から４台に拡張する場合の手順を説明する。
尚、図３，４，５はそれぞれ図１３における手順１０の
Ａ系プロセッサモジュール抜去前の構成、手順４０の再
同期処理時の構成、手順８０の再同期処理時の構成を示
している。

【００２７】この例では、プロセッサモジュール１００
０のプロセッサを先に拡張しているが、プロセッサモジ
ュール２０００のプロセッサを先に拡張しても同様であ
る。手順に従い説明すると、まず、プロセッサモジュー
ル１０００を装置のスロットから抜去し（手順１０）、
拡張用プロセッサ１２００，１３００，１４００をこの
モジュール１０００に実装する（手順２０）。実装が完
了したならば、プロセッサモジュール１０００を装置の
元のスロットに挿入する（手順３０）。ＯＳは一定の周
期にて監視を行っており、これによりプロセッサモジュ
ール１０００が復旧したことを知る。ただし、これは本
実施例の場合であり、割り込み信号を使ってＯＳに復旧
したことを通知することも可能である。ここで、ＯＳは
両系プロセッサモジュールの再同期処理（手順４０）を
行う。

【００２８】図１４に、この再同期処理の詳細手順を示
す。まず、プロセッサの構成認識が行われる（処理２２
０、処理２４０）。ここでは、プロセッサモジュール２
０００が信号線３３を介して構成認識レジスタCONF REG
2２５２０を参照し、自系に搭載されているプロセッサ
台数を調べる。処理２４０では、信号線３２を介して他
系であるプロセッサモジュール１０００の構成認識レジ
スタCONF REG2１５２０を参照し、搭載されているプロ
セッサ台数を調べる。

【００２９】処理２５０では、自系であるプロセッサモ
ジュール２０００と他系であるプロセッサモジュール１
０００の搭載プロセッサ数の比較を行う。ここで、お互
いの搭載プロセッサ数が一致した場合には処理２６０へ
進み、不一致の場合には処理２７０へ進む。

【００３０】処理２６０では、両系のプロセッサモジュ
ールの搭載プロセッサ台数が同一であるため、プロセッ
サモジュール１０００及び２０００において、搭載され
ているプロセッサを全て稼働するように設定する。処理
２７０では、両系のプロセッサモジュールの搭載プロセ
ッサ台数のうち少ない方を稼働プロセッサ台数としてプ
ロセッサモジュール１０００及びプロセッサモジュール
２０００の稼働プロセッサ台数を設定する。

【００３１】本実施例の手順４０（図１３）の段階で
は、両系のプロセッサ台数が不一致でありプロセッサモ
ジュール２０００の搭載プロセッサ台数の方が少なく１
台であるため、処理２５０の後、処理２７０へと進み、
プロセッサモジュール１０００及び２０００の稼働プロ
セッサ台数を１台とする。具体的には、構成認識用レジ
スタ１５１０及び２５１０に［０００１］を設定する。
これらの処理を終えたならば、両系のプロセッサモジュ
ールを再同期する為のリセットを行う。再同期のリセッ
トでは、まず、プロセッサの内部情報をメモリモジュー
ルへ退避し（処理２８０）、両系のリセット要求レジス
タに対する書き込みによりプロセッサに対するリセット
要求を行う（処理２９０）。

【００３２】ここで、リセット信号が一定時間アサート
されるが、図１０及び図１２にて説明したとおり、処理
２６０もしくは２７０にて稼働と設定されたプロセッサ
のみリセット信号が解除される。従って、この場合プロ
セッサモジュール１０００に搭載されたプロセッサ１２
００，１３００，１４００のリセット信号は解除されず
（図１２の点線のようにはならず、実線の状態とな
る。）、プロセッサ１１００とプロセッサモジュール２
０００のプロセッサ２１００のみが動作を開始すること
になる。この後、プロセッサの内部情報をメモリモジュ
ールより回復し（処理３００）、両系プロセッサモジュ
ールにてオンライン業務を続行する（処理３１０）。以
上の手順により、プロセッサモジュール１０００のプロ
セッサ拡張が完了する。

【００３３】次に、同様の手順でプロセッサモジュール
２０００のプロセッサ拡張を行う（手順５０〜８０）。
この中で手順８０において再び両系プロセッサモジュー
ルの再同期処理を行うが、この段階ではプロセッサモジ
ュール１０００及び２０００の搭載プロセッサ台数が一
致しているため、図１４の再同期処理手順にて処理２５
０の後、処理２６０へ進み、稼働プロセッサ台数は４台
となる。

【００３４】具体的には、構成認識用レジスタ１５１０
及び２５１０に［１１１１］を設定する。これにより、
プロセッサモジュール１０００のプロセッサ１１００，
１２００，１３００，１４００と、プロセッサモジュー
ル２０００のプロセッサ２１００，２２００，２３０
０，２４００のリセット信号が解除され（図１２の点線
の状態となる。）、Ａ，Ｂ系プロセッサモジュールのそ
れぞれ４台のプロセッサがオンライン業務を再開する。

【００３５】次に、本発明実施例の変形例を示す。前記
実施例では、再同期時に自他系の搭載プロセッサ台数を
比較しそれが不一致である場合は、リセットの後に稼働
すべきプロセッサ台数を搭載台数が少ない方に合わせ、
両系のプロセッサモジュールでオンライン業務を再開す
る方法を説明した。これに対し、この変形例では、再同
期時に自他系の搭載プロセッサ台数を比較しそれが不一
致である場合、搭載台数が多い方は搭載している全プロ
セッサを稼働させ、搭載台数が少ない方は搭載している
全プロセッサの動作を抑止し、片方のプロセッサモジュ
ールのみでオンライン業務を再開する。以下、この実施
例について説明する。

【００３６】プロセッサ台数拡張の手順は、前記実施
例、即ち図１３と同様であるが、図１３において手順４
０と手順８０にて行われる再同期処理（図１４）が異な
る。図１５は、図１４に代わる再同期処理の手順を示す
図である。図１３に示す手順４０の再同期処理では、ま
ず処理２２０及び処理２４０にて自他系の搭載プロセッ
サ台数の認識を行い、処理２５０で自他系搭載プロセッ
サ台数の比較を行う。ここで、お互いの搭載プロセッサ
台数が不一致となり処理２７０へ進む。処理２７０では
再び自他系搭載プロセッサ台数の比較を行う。この結
果、プロセッサモジュール２０００の方が搭載プロセッ
サ台数が少ないため処理３３０へ進む。

【００３７】処理３３０では、自系であるプロセッサモ
ジュール２０００の稼働プロセッサ台数を４台、プロセ
ッサモジュール１０００の稼働プロセッサ台数を０台に
設定する。具体的には、構成認識用レジスタ１５１０に
［００００］を、構成認識用レジスタ２５１０に［１１
１１］ を設定する。この後、処理２８０〜３００にて
再同期を行うが、処理３１０では、プロセッサモジュー
ル２０００の４台のプロセッサのみが稼働し、オンライ
ン業務を継続する。

【００３８】手順８０の再同期処理においては、同様
に、処理２５０で自他系搭載プロセッサ台数の比較を行
うが、ここでは、お互いの搭載プロセッサ台数が一致し
ているため処理２６０へ進む。処理２６０では両系のプ
ロセッサモジュール、つまりプロセッサモジュール１０
００及び２０００の稼働プロセッサ台数を４台とし、構
成認識用レジスタ１５１０及び２５１０を設定する。こ
れにより、処理２８０〜３００にて再同期を行うが、処
理３１０ではプロセッサモジュール１０００及び２００
０の４台のプロセッサが稼働し、オンライン業務を再開
し、両系のプロセッサモジュールのプロセッサ拡張を完
了する。

【００３９】次に、機能拡張の第２実施例として、プロ
セッサモジュールにキャッシュメモリを拡張する場合に
ついて説明する。

【００４０】図１９は、キャッシュメモリを拡張する場
合のプロセッサモジュール１０００及び２０００の詳細
構成図である。プロセッサモジュール１０００，２００
０は、プロセッサ１１１０，２１１０と、バスインタフ
ェース制御機構１６００，２６００と、リセット要求レ
ジスタに加えて、稼働キャッシュメモリバンクの情報を
格納する構成認識用レジスタ１５３０と、搭載キャッシ
ュメモリバンクの情報を格納する構成認識用レジスタ１
５４０とを備える。尚、構成認識用レジスタ１５３０，
１５４０は、信号線３１，３２により両方のプロセッサ
モジュールから参照することが可能である。

【００４１】図１６〜図１８は、キャッシュメモリバン
ク数を１台から２台に拡張する様子を順に示したもので
ある。

【００４２】図２０に、稼働キャッシュメモリバンクの
情報を格納するための構成認識用レジスタ（CONF REG
3）１５３０と、搭載キャッシュメモリバンクの情報を
格納するための構成認識用レジスタ（CONF REG4）１５
４０の内容を示す。CONF REG3１５３０のフィールド２
８ａ，２９ａは２つのキャッシュメモリバンクの稼働／
非稼働を表わし、その値が“１”の時は「稼働」を意味
し、“０”の時は「非稼働」を意味する。本レジスタ
は、プログラムによる書き込みによりセットされる。一
方、CONF REG４ １５４０のフィールド２８ｂ，２９ｂ
は、２つのキャッシュメモリバンクの搭載／未搭載を表
わし、その値が“１”の時は「搭載」を意味し、“０”
の時は「未搭載」を意味する。本レジスタは、電源投入
時に該当キャッシュメモリバンクが搭載されている場合
にセットされ、プログラムにより参照される。

【００４３】図２１に、キャッシュメモリバンクの構成
及び構成認識レジスタ(CONF REG3)１５３０との接続を
示す。本図は、キャッシュメモリバンク数が２台の場合
を示している。キャッシュメモリバンクは、データを保
持するデータメモリ１０３，１０４及びデータのアドレ
ス及び更新情報を保持するためのタグメモリ１０１，１
０２より構成される。

【００４４】プロセッサが出力したアドレスは、比較器
１０５，１０６によってタグメモリ内のアドレスと比較
され、一致した場合は、一致信号１１１，１１２がアサ
ートされる。

【００４５】ここで、プログラムが構成認識用レジスタ
CONF REG3の稼働させたいキャッシュメモリバンクのフ
ィールドに稼働を表わす“１”を書き込むと、稼働許可
信号１１３，１１４がアサートされる。これを受けたＡ
ＮＤ回路１０７，１０８及びＯＲ回路１０９により、稼
働許可信号がアサートされたキャッシュメモリバンクの
一致信号のみが有効となり、稼働許可信号がアサートさ
れていないキャッシュメモリバンクは一致信号がアサー
トされても無視される。また、キャッシュにデータを書
き込む際にどちらのキャッシュメモリバンクに書き込む
かを決めるリプレース制御部１１６も、稼働許可信号１
１３，１１４を受けて、稼働許可信号がアサートされて
いないキャッシュメモリバンクを選択しないようになっ
ている。これにより、搭載したキャッシュメモリバンク
の動作を抑止することが可能となる。

【００４６】図２２は、オンライン業務中にプロセッサ
モジュールのキャッシュメモリバンク数を拡張する手順
を示し、図２３は、図２２中の手順４０および８０で行
われる再同期処理の詳細手順を示す。本図の処理手順
は、基本的には図１３，図１４のプロセッサの拡張と同
じであるため、説明の重複を避けるために、図１３，図
１４と同様の処理には同じ処理符号を付して説明は省略
する。

【００４７】図２２，２３の処理を行う構成とすること
で、Ａ，Ｂ系プロセッサモジュールのそれぞれ２台のキ
ャッシュメモリバンクが動作可能となる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、二重化された１組のプ
ロセッサモジュールを備えるフォールトトレラントコン
ピュータのオンライン業務中の処理能力拡張を、プロセ
ッサモジュールの追加無しに行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るオンライン業務中の機
能素子拡張の手順を示す図である。

【図２】本発明の一実施例に係るフォールトトレラント
コンピュータの概略構成図である。

【図３】図２に示すプロセッサモジュールの構成及びプ
ロセッサ拡張の様子を示す図である。

【図４】図２に示すプロセッサモジュールの構成及びプ
ロセッサ拡張の様子を示す図である。

【図５】図２に示すプロセッサモジュールの構成及びプ
ロセッサ拡張の様子を示す図である。

【図６】図２に示すプロセッサ拡張時のプロセッサモジ
ュールの詳細構成図である。

【図７】自己障害検出機能を持つプロセッサの構成図で
ある。

【図８】構成認識用レジスタの内容を示す図である。

【図９】リセット要求レジスタの内容を示す図である。

【図１０】リセット制御回路の構成と他のレジスタとの
接続を示す図である。

【図１１】制御回路の構成図である。

【図１２】プロセッサ拡張時のプロセッサモジュール再
リセットのタイムチャートである。

【図１３】オンライン業務中のプロセッサ拡張の手順を
示す実施例図である。

【図１４】プロセッサ拡張時の再同期処理の手順を示す
実施例図である。

【図１５】プロセッサ拡張時の再同期処理手順の変形例
を示す実施例図である。

【図１６】キャッシュメモリ拡張の様子を示す図であ
る。

【図１７】キャッシュメモリ拡張の様子を示す図であ
る。

【図１８】キャッシュメモリ拡張の様子を示す図であ
る。

【図１９】キャッシュメモリ拡張時のプロセッサモジュ
ールの構成図である。

【図２０】キャッシュメモリの構成認識用レジスタの内
容を示す図である。

【図２１】キャッシュメモリの構成と構成認識用レジス
タとの接続を示す図である。

【図２２】オンライン業務中のキャッシュメモリ拡張の
手順を示す実施例図である。

【図２３】キャッシュメモリ拡張時の再同期処理の手順
を示す実施例図である。

【符号の説明】

１０００…Ａ系プロセッサモジュール、２０００…Ｂ系
プロセッサモジュール、１１００…プロセッサ、１５１
０…構成認識用レジスタCONF REG1、１５２０…構成認
識用レジスタCONF REG2、３１，３２，３３，３４…信
号線、１７００…リセット要求レジスタ、１８００…リ
セット制御回路、１８２０…制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大黒 浩 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 高谷 壮一 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロセッサモジュールと、入出力モジュ
   ールと、これらを互いに接続するシステムバスとを多重
   化し、多重化したプロセッサモジュールを同期運転さ
   せ、その中の１系のプロセッサモジュールに故障発生時
   には他系モジュールでオンライン業務を継続するととも
   に、オンライン業務中に故障モジュールを切り離し、交
   換，再組み込みを行って他系モジュールと同期運転を再
   開する機能を持つフォールトトレラントコンピュータに
   おいて、前記プロセッサモジュールは、自モジュール内
   に拡張機能を付加する手段と、多重系の他系プロセッサ
   モジュールの付加された拡張機能を読み出す手段と、付
   加された自系の拡張機能を抑止する手段とを備えること
   を特徴とするフォールトトレラントコンピュータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフォールトトレラントコ
   ンピュータにおいて、オンライン業務中に、多重化され
   たプロセッサモジュールを１系ずつ切り離し、同モジュ
   ールの拡張機能を付加し、同モジュールを再組み込み
   し、同モジュールを他系モジュールと再同期運転させる
   時に、多重系の他系プロセッサモジュールの付加された
   拡張機能を読み出し、最も付加機能の少ない系に合わせ
   て自系の拡張機能を抑止させ、稼働する拡張機能が全系
   同一の状態で同期運転を再開させることを特徴とするフ
   ォールトトレラントコンピュータのオンライン拡張方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のフォールトトレラントコ
   ンピュータにおいて、オンライン業務中に前記プロセッ
   サモジュールの拡張機能を付加した際に、自モジュール
   の付加された拡張機能と多重化された他系のモジュール
   の付加された拡張機能とが一致した場合、これらの付加
   された拡張機能の動作を全系モジュールにおいて同時に
   許可して同期運転させることを特徴とするフォールトト
   レラントコンピュータのオンライン拡張方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のフォールトトレラントコ
   ンピュータにおいて、付加される拡張機能とは前記プロ
   セッサモジュールに搭載されるプロセッサ個数であっ
   て、オンライン業務中に前記プロセッサモジュールの搭
   載プロセッサ個数を拡張した際に他系のプロセッサモジ
   ュールの搭載プロセッサ個数を読みだし最も個数の少な
   い系に合わせて自系の搭載プロセッサ全数の中の一部を
   動作抑止させ、稼働するプロセッサ個数が全系同一の状
   態で同期運転を再開させることを特徴とするフォールト
   トレラントコンピュータのオンライン拡張方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、オンライン業務中に
   前記プロセッサモジュールの搭載プロセッサ個数を拡張
   した際に、自モジュールの搭載プロセッサ個数と多重化
   された他系の搭載プロセッサ個数が一致した場合、これ
   らの搭載プロセッサ全数の動作を全系モジュールにおい
   て同時に許可して同期運転させることを特徴とするフォ
   ールトトレラントコンピュータのオンライン拡張方法。
6. 【請求項６】 請求項１において、拡張機能は前記プロ
   セッサモジュールに搭載されるプロセッサであることを
   特徴とするフォールトトレラントコンピュータ。
7. 【請求項７】 請求項１において、付加される拡張機能
   とは前記プロセッサモジュールに搭載されるキャッシュ
   メモリ容量であることを特徴とするフォールトトレラン
   トコンピュータ。
8. 【請求項８】 請求項７において、オンライン業務中に
   前記プロセッサモジュールのキャッシュメモリ容量を拡
   張した際に他系のキャッシュメモリ容量を読み出し、最
   も容量の少ない系に合わせて自系のキャッシュメモリの
   一部を抑止させ、稼働するキャッシュメモリ容量が全系
   同一の状態で同期運転を再開させることを特徴とするフ
   ォールトトレラントコンピュータのオンライン拡張方
   法。
9. 【請求項９】 請求項７において、オンライン業務中に
   前記プロセッサモジュールのキャッシュメモリの容量を
   拡張した際に、自モジュールのキャッシュメモリ容量と
   他系キャッシュメモリの容量が一致した場合、これらの
   拡張されたキャッシュメモリの動作を全系モジュールに
   おいて同時に許可して同期運転させることを特徴とする
   フォールトトレラントコンピュータのオンライン拡張方
   法。
10. 【請求項１０】 請求項１記載のフォールトトレラント
    コンピュータにおいて、オンライン業務中に、多重化さ
    れたプロセッサモジュールを１系ずつ切り離し、同モジ
    ュールの拡張機能を付加し、同モジュールを再組み込み
    し、同モジュールを他系モジュールと再同期運転させる
    ときに、多重系の他系プロセッサモジュールの付加され
    た拡張機能を読み出し、最も付加機能の多い系は自系を
    稼働させるよう設定し、少ない系は自系の動作を抑止さ
    せるよう設定した後、同期運転を再開させることで、稼
    働する拡張機能が全系同一の状態で同期運転を再開させ
    ることを特徴とするフォールトトレラントコンピュータ
    のオンライン拡張方法。
11. 【請求項１１】 フォールトトレラントコンピュータを
    構成するプロセッサモジュールにおいて、請求項１，
    ６，７のいずれかに記載のプロセッサモジュール。